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Posté par Redbran le Samedi 07/10/2017 à 12:00
Les processus du manteau dans les failles de décrochement

Structure de la Terre. 1. croûte continentale, 2. croûte océanique, 3. Manteau supérieur, 4. Manteau inférieur, 5. noyau externe, 6. noyau interne, A: Discontinuité de Mohorovicic, B: Discontinuité de Gutenberg, C: Discontinuité de Lehmann © Wikimedia Commons Dake
Une équipe de l'UE a étudié les failles de décrochement et les facteurs affectant les cycles sismiques qui leur sont associés. Les résultats indiquent que l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose...) des couches lithosphériques entraîne une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) sismique et que les forces associées aux différentes couches n'ont pas d'importance.

Les nombreuses plaques tectoniques de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par...) glissent les unes sur les autres dans une combinaison (Une combinaison peut être :) de directions verticales et horizontales. Une faille de décrochement ne comporte aucun composant se dirigeant verticalement et son mouvement est uniquement horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou vice versa.).

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution, et...) RHEOMANTLE (Evaluation of mantle rheology in exhumed strike-slip faults), financé par l'UE, a étudié les limites des failles de décrochement. Plus précisément, l'équipe s'est intéressée aux facteurs régissant le cycle des séismes associé à ce type de failles. Étant donné que les failles traversent probablement l'intégralité de la croûte, les chercheurs ont également examiné si la déformation est contrôlée par la croûte supérieure ou par le manteau supérieur. Le consortium a montré que les interactions manteau-croûte affectent la déformation et les propriétés mécaniques des plaques tectoniques, et contrôlent donc le cycle sismique.

L'équipe a étudié des sections profondes de la lithosphère (La lithosphère (littéralement, la « sphère de pierre ») est la partie superficielle et rigide du matériau dont sont faits les astres telluriques, dont la Terre, Mars, Vénus, Mercure, etc. Elle est divisée en un...) à l'emplacement de failles de décrochement. Elle s'est intéressée aux xénolithes du manteau supérieur situé sous la faille de San Andreas (La faille de San Andreas , située en Californie, est une faille géologique, en décrochement, à la jonction des plaques tectoniques du Pacifique et de l'Amérique. Cette grande faille qui passe notamment par San Francisco...) aux États-Unis ainsi qu'à des roches plus profondes provenant de la même faille au Mexique. Les xénolithes sont des roches profondes qui ont été amenées à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) par des éruptions volcaniques. Les échantillons de roches ont révélé les diverses forces associées aux couches rocheuses à différentes profondeurs, et la façon dont ces forces variaient latéralement le long de la faille.

RHEOMANTLE a également étudié les roches du manteau supérieur des zones de cisaillement de la presqu'île (Une île est une étendue de terre entourée d'eau, que cette eau soit celle d'un cours d'eau, d'un lac ou d'une mer. Son étymologie latine, insula, a donné...) de Bogota (Nouvelle Calédonie) et de Mavrovouni (Grèce). La première représente la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut fortement varier suivant les...) entre deux plaques océaniques, alors que le site grec révèle une déformation localisée de la lithosphère océanique. Sur ces deux sites, l'équipe a étudié la variation latérale des forces associées aux roches du manteau supérieur et les processus conduisant à une déformation des zones profondes.

Pour la faille de San Andreas, les résultats ont montré que les forces présentes dans la lithosphère sont faibles en permanence sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) du profil de profondeur. Il apparaît donc que la déformation n'est pas contrôlée par une couche lithosphérique unique. Les roches du manteau supérieur de la presqu'île de Bogota étaient humides et présentaient une augmentation latérale de la résistance et de la contrainte. Les variations réduisent la résistance de la roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est...) à la déformation, favorisation la localisation de la contrainte. Sur ce même site, les roches plus profondes étaient associées à des forces faibles, comme pour les roches de la faille de San Andreas.

Le modèle de rétroaction lithosphérique conçu par l'équipe explique les systèmes de failles de décrochement en termes d'interactions entre la croûte supérieure de la faille et l'écoulement du manteau supérieur. Ces travaux ont ainsi révélé que c'est l'interaction des couches lithosphériques, et non les forces relatives qui leur sont associées, qui peut diriger le cycle sismique.

Pour plus d'information voir: Final Report Summary - RHEOMANTLE (Evaluation of mantle rheology in exhumed strike-slip faults)

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Source: CORDIS-Europa