Catégorie : seismes

A propos des séismes lents // About slow-slip earthquakes

Dans une note intitulée « Les séismes lents du Kilauea, publiée le 28 mars 2018, j’expliquais que des séismes sont enregistrés périodiquement sur le flanc sud du Kilauea. Le HVO les attribue au glissement lent de l’édifice volcanique dans l’Océan Pacifique. Les Anglosaxons les ont baptisés « slow-slip earthquakes », « séismes lents » en français. Ces événements ne sont pas l’apanage du Kilauea ; on les observe ailleurs dans le monde.

Les scientifiques néo-zélandais de GNS Science (à l’origine Institute of Geological and Nuclear Sciences) surveillent un événement sismique lent qui a débuté fin mars 2019 près de Gisborne, au large de la côte est de l’Ile du Nord. Une séquence sismique semblable a déjà été observée dans ce même secteur en mars 2010.
Les séismes lents sont assez fréquents dans cette partie de la Nouvelle-Zélande, en raison de la subduction de la Plaque Pacifique qui se déplace vers l’ouest et plonge sous la Plaque Australienne.

En cliquant sur le lien ci-dessous, vous aurez des explications sur les séismes lents. Le document est en anglais. Vous trouverez ci-dessous une traduction en français pour vous aider à comprendre cet important chapitre de la sismologie.

https://youtu.be/xgk2zBvdOgw

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In a post entitled « Kilauea Volcano Slow Earthquakes, published on March 28th, 2018, I explained that earthquakes are recorded periodically on the southern flank of Kilauea. HVO attributes them to the slow slide of the volcanic edifice in the Pacific Ocean. Anglosaxons called them « slow-slip earthquakes », « séismes lents » in French. These events are not exclusive to Kilauea; they are observed elsewhere in the world.

GNS scientists are monitoring a slow-slip event that started at the end of March 2019 near Gisborne, off the east coast of North Island, New Zealand. A similar seismic event was observed in the same area in March 2010.

Slow-slip events are quite common in this part of New Zealand, due to the subducting Pacific Plate moving westward under the Australian Plate,

By clicking on this link, you will learn more about slow-slip earthquakes :

https://youtu.be/xgk2zBvdOgw

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Définition d’un séisme lent.

En Nouvelle Zélande, les plaques tectoniques Pacifique et Australienne entrent en contact le long d’une série de lignes de failles. Au niveau de l’Ile du Nord, dans un processus de subduction, la plaque Pacifique plonge en direction de l’ouest sous la côte orientale de l’Ile du Nord, au niveau de la Fosse et Zone de Subduction de Hikurangi qui constitue la faille la plus importante et la plus active de Nouvelle Zélande. Les deux plaques tectoniques se déplacent l’une vers l’autre le long de cette faille. Dans la partie la plus profonde de la Zone de Subduction de Hikurangi, les roches sont plus chaudes et les deux plaques peuvent se déplacer l’une contre l’autre lentement et de manière continue. En revanche, à des profondeurs moindres, les plaques ont des bords moins réguliers et leur frottement provoque par moment des blocages. Les contraintes s’accumulent alors dans la zone de blocage. Au bout de quelques années, la situation se débloque pour un temps et c’est alors que se produit un séisme lent avec libération des contraintes et de l’énergie qui s’étaient accumulées.

Un séisme lent ressemble à un séisme classique dans la mesure où il y a libération d’énergie le long d’une zone de faille, mais cette libération d’énergie se fait sur des semaines ou des mois, alors que pour un séisme classique c’est une affaire de secondes. Les systèmes GPS renseignent sur le déplacement du sol.

Les séismes sur les zones de subduction.

Parfois, le mouvement des plaques n’est pas lent, mais soudain et rapide, ce qui provoque des séismes. De puissants séismes peuvent se produire après que deux plaques soient restées bloquées pendant longtemps, des siècles ou des millénaires. Au cours de ce laps de temps de blocage très long, il s’accumule suffisamment de contraintes et d’énergie le long de la faille jusqu’au moment où une rupture se produit. Les plaques se déplacent alors rapidement l’une contre l’autre en provoquant un séisme.

Un déplacement lent des plaques peut-il provoquer un séisme majeur ?

Les déplacements lents des plaques tectoniques se produisent souvent en limite de plaques dans des zones où se déclenchent les séismes classiques. Les scientifiques cherchent à savoir dans quelle mesure un déplacement lent des plaques peut contribuer à augmenter les contraintes dans la zone de blocage entre deux plaques et si cela peut avoir une influence sur les ruptures de plaques qui déclenchent les puissants séismes.

Le jour où les scientifiques parviendront à comprendre la relation entre le déplacement lent des plaques et le déclenchement des séismes, un grand pas aura été franchi dans le domaine de la prévision sismique. Il est utile de noter que de nombreux déplacements lents de plaques en Nouvelle Zélande n’ont pas déclenché de puissants séismes.

Sur le document, au bout de 2’58’’, on nous montre sur une carte une importante zone de blocage qui recouvre la partie centrale et inférieure de l’Ile du Nord de la Nouvelle Zélande. C’est là que s’accumulent les contraintes et l’énergie susceptibles de provoquer un nouveau séisme à l’avenir. A proximité de cette zone, on peut en voir une autre où se produit un déplacement lent des plaques.

C’est le rôle de GNS Science d’étudier ces phénomènes qui se produisent en Nouvelle Zélande, mais aussi ailleurs dans le monde.

Capture d’écran de trois images de la vidéo. Elles illustrent le frottement des plaques tectoniques, leur blocage, et l’accumulation de contraintes et d’énergie (Source : GNS Science).

Le séisme du 13 avril 2019 à Hawaii // The earthquake of April 13th, 2019 in Hawaii

Un séisme de M 5,3 (avec une magnitude initiale de M 5,5) a été enregistré dans la région du Hualalai, sur la Grande île d’Hawaii, à 17h09 (heure locale) le samedi 13 avril 2019. Il avait une profondeur de 16 km et l’épicentre était situé à 10,5 km au sud-est de Puuanahulu. Aucun tsunami n’a été détecté après l’événement. Environ 11 minutes plus tard, à 17h20, un deuxième séisme de M 3.0 a été signalé à 3,5 km au sud de Puuanahulu.
Le HVO indique que trois répliques ont été enregistrées moins d’une heure après le premier séisme. Des chutes de pierres ont été signalées le long des Highways 19 et 11.
Le HVO précise par ailleurs que le séisme n’a pas modifié l’activité du Kilauea et du Mauna Loa. Bien que le séisme se soit produit en bordure E du Hualalai, rien n’indique que l’événement soit lié à l’activité volcanique. La dernière éruption de ce volcan a eu lieu en 1800-1801, avec des coulées de lave émises par cinq bouches el long de fractures éruptives ; elles ont atteint la mer et enseveli des villages. L’emplacement et la profondeur du dernier séisme laissent supposer qu’il était probablement lié au tassement de la croûte terrestre sous le poids de l’île.
Source: USGS.

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An M 5.3 earthquake (with a preliminary magnitude of M 5.5) was recorded in the Hualalai region of the Big Island at 5:09 p.m. (local time) on Saturday, April 13th, 2019. It had a depth of 16 km and the epicentre was located 10.5 km SE of Puuanahulu. No tsunami was expected after the event. About 11 minutes later at 5:20 p.m., a second M 3.0 quake was reported 3.5 km S of Puuanahulu.

The HVO reports that three aftershocks were recorded within an hour of the earthquake. There have been reports of rockfalls along Highways 19 and 11.

HVO indicates that the earthquake has caused no detectable changes in activity at Kilauea and Mauna Loa volcanoes. Although the earthquake occurred under the east margin of Hualalai volcano, there is no indication that the event is related to volcanic activity. The volcano’s last eruption was in1800-1801, when it produced lava flows from 5 fissure vents that reached the sea and buried Hawaiian villages. The location and depth of the last earthquake suggest it was likely related to flexure or settling of the crust beneath the weight of the island.

Source : USGS.

Emplacement du séisme du 13 avril 2019 (Source: USGS)

Mayotte : Une possible activité volcanique ? // A possible volcanic activity ?

En lisant le Journal de Mayotte du 3 avril 2019, on apprend que « deux scientifiques de la mission de volcanologie ‘Tellus Mayotte’ sont sur le territoire du 3 au 10 avril afin de poursuivre la mission initiée en décembre 2018. Ils vont notamment s’intéresser aux émanations gazeuses observées en Petite Terre, et à l’activité éruptive. »

La mission ‘Tellus Mayotte’ de l’Institut Physique du Globe de Paris (IPGP) était venue fin février déposer 6 sismomètres sous-marins autour de la zone d’épicentre des séismes. Ils devraient être relevés vers le mois de septembre.

Une autre équipe de la mission ‘Tellus Mayotte’ est actuellement sur l’île, avec un chercheur de l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) et une physicienne du Laboratoire Magmas et Volcans de Clermont-Ferrand.

Lors de la récupération des 6 sismomètres dans 6 mois, on devrait en savoir plus sur le phénomène qui secoue et angoisse les mahorais depuis prés de 10 mois.

Les deux scientifiques de la mission ‘Tellus Mayotte’ vont poursuivre les études en cours, avec en particulier le suivi de la composition et de la température des émissions gazeuses constatées en Petite Terre, notamment dans le secteur de la plage de l’aéroport et de la Vigie. L’objectif est d’identifier les sources de ces fluides et de détecter tout changement potentiel, notamment en relation avec l’activité sismique en cours.

Un autre objectif sera « la reconstruction de l’activité éruptive et de sa variabilité spatiale et temporelle. » Autrement dit, il s’agit de constater le volume de matière en fusion émise sur la période. On remarquera ici que, pour la première fois, on parle officiellement d’une activité volcanique, ce qui n’avait été jusqu’à présent qu’une hypothèse émise par la mission le mois dernier.

Affaire à suivre, mais il serait grand temps que l’on sache ce qui se passe au large de Mayotte.

Source : Journal de Mayotte

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Reading the Journal de Mayotte of April 3rd, 2019, we learn that « two scientists from the volcanology mission ‘Tellus Mayotte’ are in the territory from April 3rd to 10th to continue the mission initiated in December 2018. They will focus on gaseous emissions observed in Petite Terre, and eruptive activity.  »
The ‘Tellus Mayotte’ mission of the Physical Institute of the Globe of Paris (IPGP) arrived at the end of February to install 6 underwater seismometers around the epicentre zone of the earthquakes. They are expected to be picked up around September.
Another team of the ‘Tellus Mayotte’ mission is currently on the island, with a researcher from the Volcanological Observatory of Piton de la Fournaise (OVPF) and a physicist from the Magmas and Volcanoes Laboratory of Clermont-Ferrand.
After the recovery of the 6 seismometers in 6 months, we should know more about the phenomenon that has shaken and worried the Maorais for nearly 10 months.
The two scientists of the ‘Tellus Mayotte’ mission will continue studies in progress, with in particular the monitoring of the composition and the temperature of the gaseous emissions observed in Petite Terre, in particular in the sector of the beach of the airport and La Vigie . The objective is to identify the sources of these fluids and to detect any potential changes, particularly in relation to the ongoing seismic activity.
Another objective will be « the reconstruction of eruptive activity and its spatial and temporal variability. In other words, it is necessary to note the volume of molten material emitted over the period. It will be noted here that, for the first time, there is officially talk of volcanic activity, which until now had only been a hypothesis emitted by the mission last month.
Well see what happens next, but it is high time we knew what is happening off Mayotte.
Source: Journal de Mayotte.

Carte montrant l’emplacement des six sismomètres sous-marins (petits carrés) autour de la zone d’épicentre (Source : IPGP)

Pas de cycle éruptif à Yellowstone // No eruptive cycle at Yellowstone

Je n’ai jamais cru aux cycles éruptifs, encore moins lorsque ces cycles couvrent des périodes de milliers d’années. Certains volcanologues affirment qu’une éruption à Yellowstone est «en retard» car le volcan a un cycle éruptif de 600 000 ans et aucune éruption ne s’est produite depuis 631 000 ans. À mes yeux, cela semble un peu tiré par les cheveux!
Heureusement, de nombreux scientifiques ne sont pas d’accord avec cette théorie et certains d’entre eux ont expliqué dans les Yellowstone Chronicles pourquoi elle n’était pas valable. Ils expliquent d’abord que beaucoup de gens ont tendance à évoquer les puissants séismes en faisant référence à la notion de cycle. Les séismes se produisent lorsque suffisamment de contrainte s’accumule sur une faille et provoque sa rupture. Cette contrainte s’accumule du fait du mouvement constant des roches de part et d’autre de la faille. La vitesse de ce mouvement est généralement constante sur des milliers, voire des millions d’années, de sorte que les séismes qui en résultent peuvent avoir une fréquence assez régulière. C’est pourquoi il est possible de calculer les probabilités à long terme de séismes dans certaines régions.
En suivant cette logique concernant les séismes, on devrait pouvoir prendre en compte les âges des éruptions passées à Yellowstone et calculer un intervalle de récurrence moyen (en supposant que les éruptions à Yellowstone se produisent sur une base régulière). S’agissant des éruptions majeures, Yellowstone en a connu trois: il y a 2,08, 1,3 et 0,631 millions d’années. Cela équivaut à un laps de temps d’environ 725 000 ans en moyenne entre les éruptions. Cela étant, il reste environ 100 000 ans à justifier, mais ce nombre est basé sur très peu de données et n’a donc pratiquement aucun sens.
Le problème, c’est que les volcans ne fonctionnent pas comme les failles qui déclenchent les séismes. À de rares exceptions près, le magma ne s’accumule pas à une vitesse constante à l’intérieur des édifices volcaniques. Au lieu de cela, les éruptions se produisent quand il y a suffisamment de magma dans le sous-sol et quand il y a une pression suffisante pour que ce magma monte à la surface. Cela ne se produit généralement pas selon un planning bien établi. Nous en avons la preuve avec les coulées de lave de Yellowstone qui sont la forme la plus courante l’activité éruptive sur ce volcan; la plus récente remonte à 70 000 ans.

Ces coulées de lave ne sont pas apparues régulièrement dans le temps. Elles sont apparues en tirs groupés, avec plusieurs éruptions en l’espace de quelques milliers d’années, séparées par des centaines de milliers d’années sans aucune éruption. En effet, les réservoirs magmatiques de Yellowstone reçoivent le nouveau magma de manière discontinue, ce qui entraîne plusieurs éruptions sur une courte période, avec de longues périodes de repos entre ces épisodes éruptifs.
Donc, dire que Yellowstone est « en retard » dans son cycle éruptif n’a aucun sens. Yellowstone n’est pas en retard et personne ne sait quand la prochaine éruption aura lieu. Visiter le Parc National de Yellowstone ne présente aucun risque… pour le moment!
Source: Yellowstone Chronicles.

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I have never believed in eruptive cycles, all the less when these cycles include periods of thousands of years. Some volcanologists affirm that an eruption in Yellowstone is “overdue” because the volcano has an eruptive cycle of 600,000 years and no eruption has occurred for 631,000 years. To my eyes, this seems a little far-fetched!

Fortunately, many scientists do not agree with this approach and some of them have explained in the Yellowstone Chronicles why it is not valid. They first explain that many people tend to think of big earthquakes by referring to the notion of cycles. Earthquakes occur when enough stress builds up on a fault and makes the fault snaps. The stress accumulates because of consistent motion of the rocks on either side of the fault. The rate of this motion is generally constant over thousands to millions of years, so the earthquakes that result from the motion can have fairly regular timing. This is why it is possible to calculate the long-term probabilities of earthquakes in some areas.

By this logic, we should be able to look at the ages of past Yellowstone eruptions and calculate an average recurrence interval (assuming Yellowstone eruptions occurred on a regular schedule). In terms of large explosions, Yellowstone has experienced three of them : 2.08, 1.3, and 0.631 million years ago. This comes out to an average of about 725,000 years between eruptions. That being the case, we still have about 100,000 years to go, but this number is based on very little data and so is basically meaningless.

Volcanoes, however, are not like faults. With rare exceptions, volcanoes do not accumulate magma at a constant rate. Instead, they erupt when there is a sufficient supply of liquid magma in the subsurface and sufficient pressure to cause that magma to ascend to the surface. This does not generally happen on a schedule.

We have the proof of this with the Yellowstone lava flows which are the most common form of magmatic eruption at Yellowstone; the most recent one was 70,000 years ago. However, these lava flows did not erupt regularly through time. Instead, they erupted in tight clusters, with several eruptions happening within the space of a few thousand years, separated by up to hundreds of thousands of years with no eruptions. This is because the Yellowstone magma reservoir system receives new magma only in discontinuous batches, causing several eruptions in a short period of time with long periods of quiet in between these episodes.

So, saying that Yellowstone is “overdue” is sheer nonsense. Yellowstone is not overdue and nobody knows when the next eruption will take place. Visiting Yellowstone National Park is safe…for the moment!

Source: Yellowstone Chronicles.

Source : Yellowstone Volcano Observatory

Photos: C. Grandpey