Théorie Super-Cisaillement

[JauneStone]

Bonjour,

J'aimerais savoir si deja la Théorie du Super-Cisaillement est vraiment réel?

Si oui, une eruption de VEI 8 pourrait crée d'autre éruption a combien de kilomètre?

Merci d'avance pour vos réponse

[fossile47]

Quand les séismes font bang

Certains séismes très particuliers, dits à supercisaillement, n'existaient jusqu'ici qu'en théorie. Des chercheurs français et turcs viennent non seulement d'en identifier dans le passé proche, mais aussi d'en démontrer les effrayantes propriétés.

Lors de certains tremblements de terre, la rupture de l'écorce terrestre peut se propager le long de la faille sismique presque deux fois plus vite que ce qui était admis jusque-là ! Et leurs répliques sont susceptibles de réveiller des structures géologiques endormies et pourtant éloignées. Telles sont les inquiétantes conclusions d'une équipe franco-turque dont les travaux ont fait l'objet, en juin dernier, d'un article dans la revue Science. Michel Bouchon et Hayrullah Karabulut, du Laboratoire de géophysique interne et tectonophysique (LGIT)1, à Grenoble, et de l'Observatoire Kandilli, à Istanbul, ont reconstitué, dans le détail, le déroulement de quatre séismes dits à supercisaillement survenus en Turquie, en Alaska et au Tibet entre 1999 et 2002. Selon eux, lors de ces événements, la rupture des failles a été si rapide que des « ondes de choc » ont été générées, un peu semblables au « bang » des avions supersoniques.

Mais que sont au juste ces séismes à « supercisaillement » ? Comme on le sait, beaucoup de tremblements de terre surviennent à la frontière entre les plaques tectoniques qui constituent l'écorce terrestre. Un grand séisme résulte souvent de la brusque rupture sur des centaines de kilomètres de la faille qui sépare ces plaques. Longtemps, les géophysiciens ont pensé que la vitesse de la « cassure » était limitée à celle des ondes sismiques les plus énergétiques, dites « de cisaillement » : un peu plus de 3 km/s. Mais des études des années 1970, puis des expériences effectuées sur des matériaux en plexiglas par une équipe du Caltech (États-Unis) ont eu raison de cette hypothèse à la fin des années 1990 : en théorie, il était désormais possible que la célérité d'une rupture dépasse la valeur plafond. La conséquence en serait, précisaient même alors les spécialistes, la génération d'une « onde de choc » lors du séisme.

L'équipe de Michel Bouchon a ainsi été la première à identifier l'un de ces tremblements de terre dits à « supercisaillement ». En analysant les données recueillies par les réseaux de stations turc et international au cours de la catastrophe d'Izmit (Turquie, magnitude 7,4 sur l'échelle de Richter) d'août 1999, ces chercheurs ont, en effet, réussi à démontrer qu'une partie de la faille s'était rompue, sur une cinquantaine de kilomètres, à une vitesse anormalement élevée : 5 km/s ! Depuis, l'observation par le même groupe de scientifiques, en Turquie (Düzce, en novembre 1999, 7,2 sur l'échelle de Richter), au Tibet (Kunlunshan en 2001, 8,1) 2 et en Alaska (Denali en 2002, 7,9), de trois autres de ces séismes d'un genre particulier n'a fait que confirmer l'existence du phénomène.

Mais quid de ses effets ? C'est ce qu'ont voulu savoir, cette fois-ci, Michel Bouchon et Hayrullah Karabulut en passant en revue les quatre cas répertoriés à ce jour. Dans ce but, ces scientifiques ne se sont pas tant intéressés à la rupture elle-même qu'à l'une de ses conséquences : les répliques. Dans les tremblements de terre « classiques », en effet, celles-ci sont généralement concentrées sur la faille. En était-il de même pour ceux à « supercisaillement » ? Michel Bouchon et Hayrullah Karabulut ont voulu en avoir le cœur net. Les deux géophysiciens ont d'abord reporté sur des cartes le tracé tel qu'ils l'avaient reconstitué des failles responsables des quatre catastrophes. Puis ont déterminé les zones où leur rupture avait été la plus véloce. Avant enfin de pointer les endroits où des répliques avaient été observées. Verdict des chercheurs : les séismes à « supercisaillement » génèrent des mouvements inhabituels du sous-sol. Au lieu de se manifester le long de la faille, leurs répliques frapperaient, en effet, bien plus loin jusqu'à plusieurs dizaines de kilomètres ! La raison de cette anomalie ? « L'onde de choc », répond Michel Bouchon. En concentrant l'énergie du séisme, celle-ci soumettrait la roche à des contraintes très fortes. Et réactiverait à grande distance d'autres failles inactives ou secondaires. Un peu comme si le tremblement de terre de départ en avait provoqué d'autres !

Si elle était confirmée, la découverte de cet effet de « cascade » n'aurait pas qu'un intérêt académique. Elle pourrait, en effet, avoir des conséquences sur les politiques de gestion des risques ainsi que sur les plans de déploiement des équipements parasismiques. Un enjeu d'autant plus crucial que certaines des failles susceptibles de générer des séismes « à supercisaillement » pourraient se trouver dans des zones à forte densité de population. Est-ce un hasard ? Michel Bouchon et ses collègues s'intéressent en ce moment à la région de San Andreas, en Californie…

http://www2.cnrs.fr/presse/journal/4052.htm

[JauneStone]

Merci pour cette reponse bien complete fossile47

[fossile47]

En ce qui conserne les éruption en chaînes comme tu le dis, pas besoin de VEI 8. La chaîne des puys en à quelques un ? Le cantal et les monts dores ont également des evenement de ce type dans leurs strates.

[JauneStone]

Non mais quand je parle de VEI 8 je pense par exemple a toba qui pourrait ou a put en se reveillant déclencher tout les autre volcan d'Indonesie avec lui. Et merci pour l'info du puy de dome.

[trenen23]

Y-a-t-il réellement une série d'éruptions inhabituelles en Indonésie qui suivent Toba ?

A priori une éruption importante ne me parait pas devoir en provoquer d'autres, par contre dans la Chaîne des Puys, une arrivée de magma neuf dans la chambre en cours de refroidissement provoque une refusion et les éruptions explosives des dômes et aiguilles (c'est du moins ce que j'avais compris).

Je crois qu'il faut être prudent, le fait d'avoir deux éruptions n'implique pas automatiquement que l'une provoque l'autre, le plus souvent c'est la présence de magma qui provoquent les deux.

Un autre argument est que le dégagement d'énergie d'une grosse éruption se fait vers l'extérieur et non vers l'intérieur comme pour un séisme, donc il me parait difficile d'envisager qu'elle provoque d'autres éruptions.

Eh ouais, prof un jour, prof toujours !

Serge

[JauneStone]

Ok merci, Mais est ce que tu sais a partir de quel niveau de sur l'echelle de richter un seisme peut declencher une eruption? Tu est prof d'SVT?

[volterev]

Bonjour.

J'arrive à la bourre sur ce sujet mais je l'ai lu avec intérêt, n'ayant jamais entendu parler des supercisaillement.

Pour répondre au tout premier post de ce sujet de jaunestone: il n'y pas pas de lien direct et systématique entre les supercisaillement et les éruption à IEV 8. Le Supercisaillement est un phénomène uniquement tectonique (mouvement de faille particulièrement important) et n'a pas de relation avec le volcanisme (toutes les failles ne sont pas liées géographiquement à des volcans (Par ex: nouvelle-zélande, chili, japon etc....)).

Par ailleurs, trenen23 a tout à fait raison: une éruption, si violente soit-elle, n'entraînera pas d'autres éruptions. L'éruption de Toba n'a probablement pas modifié le comportement habituel des volcans actifs de l'époque (mais en même temps, difficile de vérifier.... ) même proches. En tout cas je n'ai pas le souvenir que cette relation ait déjà été observée....

Pour réagir à la réponse de fossile 47 et les iev 8 en Auvergne: il est difficile de caractériser l'IEV d'une éruption ancienne car cela demande la connaissance d'un certain nombre de paramètres (dont la hauteur du panache, le volume émis etc....).....et des informations qualitatives liés aux observations directes!. Bon dans la réalité on essaie tout de même de quantifier une éruption avec un VEI mais c'est toujours approximatif . En Auvergne c'est pas simple du fait de l'âge des dépôts et de leur état d'érosion. L'une des éruptions les plus violentes de la Chaîne des Puys a été celle du Puy de la Nugère qui a émis un volume vraiment impressionnant de magma sous forme de retombées (en moyenne 15 cm d'épaisseur/m2 sur la Limagne!! de quoi dévaster la végétation en plaine), celle du Puy Chopine semble aussi avoir atteint une phase sub-plinienne, alors que le plus gros volcan de la Chaîne (le Puy de Dôme) n'est vraisemblablement le résultat que d'une extrusion tranquille (les volcanologues ne sont pas tous d'accord avec l'hypothèse de l'effondrement sectoriel du versant est, car il n'y pas de dépôts observés d'un tel événement à proximité du volcan. Elle est toutefois retenue pour le moment, notemment de livret de la carte volcanologique de la Chaîne des Puys car c'est la seule qui soit argumentée pour le moment....).

Bilan: pour le cône de scories de la Nugère: VEI peut être de 4 à 6; Chopine, probablement équivalent; Puy de Dôme 1 à 3.

Quand au Mont-dore/Sancy et au Cantal, impossible de dire "pour telle strate, tel VEI" étant donné que l'extension initiale des dépôts, et donc le volume émis a été détruit par l'érosion. On peut suggérer des événement importants, mais en aucun cas les quantifier précisément.

Pour revenir à l'intervention de Trenen23 en date du 20 mai: pour la chaîne des puys certaines éruptions ont en effet été déclenchées par des mélanges de magmas (La Nugère, Grand Sarcouy....), mais attention: un magma juvénil (neuf) qui arrive dans une chambre ancienne et solidifiée ne provoque pas de refusion (ou alors extrêmement faible et uniquement aux épontes du dyke d'alimentation). La chambre va plutôt se fracturer (puisque la roche est solide) et laisser passer le magma juvénile. Si une aiguille ou un dôme se forme, c'est que la chambre contenait toujours du magma liquide. En règle générale une nouvelle arrivée de magma va provoquer la formation d'un nouvel édifice, sans déclencher la ré-éruption d'un édifice (cône/dôme) plus ancien.

Enfin pour répondre à la dernière question de jaunestone: il n'y a pas de règle générale, même si on peut supposer que des séïsmes faibles (magnitude richter inférieurs à 3 en gros) ont très peu de chance de déclencher une éruption.

Après, dans la relation seismes/volcans on a tout et son contraire: Merapi 2006: l'éruption s'essoufle avant le seïsme du 27 mai 2006 (magnitude 6.2 tout de même et épicentre à 20 km du volcan, donc très proche), puis repart de plus belle immédiatement après le passage des ondes sismiques. A l'inverse au Chili ou en Nouvelle-Zélande, ou au Japon, ou les secousses sont fréquentes, on ne constate pas de variation dans l'activité des édifices suite aux secousses. Ca dépend de plein de paramètres, donc certains toujours inconnus probablement....

Voilà pour ces quelques infos.

[fossile47]

Il y a eu un mal entendu dans certaines interprétations. Donc en ce qui conserne la chaine des puys, une éruption na pas provoqué l'autre. même si elles se sont produite en même temps. Il se peut par contre que une seul et même remontée de magma emprunte différents chemins avant la surface ,depuis une chambre magmatique unique, et ainsi provoquer deux éruptions. Ce qui est du au fait que le plateau granitique est très découpé, cisaillé de failles.

Cela n'a donc rien à voir avec le supercisaillement (c'est ça professeur ?)

a+