Catégorie : seismes

Nouvelle lumière sur la collision tectonique au Tibet // New light on tectonic collision in Tibet

De nouvelles données sismiques recueillies par des scientifiques de l’Université de Stanford et de l’Académie Chinoise des Sciences Géologiques montrent que deux processus entrent en action simultanément sous la zone de collision tibétaine. C’est la première fois que des scientifiques disposent d’images fiables des variations longitudinales dans la zone de collision de l’Himalaya. L’étude a été publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences en septembre 2020.

En plus d’être un lieu idéal pour les aventuriers et les personnes à la recherche d’une retraite spirituelle, la région de l’Himalaya est un endroit extraordinaire pour comprendre les processus géologiques. Elle abrite des gisements de cuivre, de plomb, de zinc, d’or et d’argent, ainsi que des éléments plus rares comme le lithium, l’antimoine et le chrome. Le soulèvement du plateau tibétain affecte même le climat car il influence la circulation atmosphérique et le développement des moussons.
Cependant, les scientifiques ne maîtrisent pas totalement les processus géologiques qui contribuent à la formation de la région. L’étude de l’Himalaya est rendue difficile par les problèmes d’accès physique et politique au Tibet. En conséquence, la plupart des missions sur le terrain ont été trop limitées dans l’espace pour comprendre la situation dans son ensemble, ou bien elles n’ont pas eu suffisamment de résolution en profondeur pour bien comprendre les processus en jeu.
Aujourd’hui, les nouvelles données sismiques collectées par des géophysiciens de la School of Earth, Energy & Environmental Sciences de Stanford offrent la première vue ouest-est du sous-sol de la région où s’affrontent l’Inde et l’Asie. L’étude participe au débat en cours sur la structure de la zone de collision himalayenne, source de catastrophes comme le séisme de Gorkha en 2015 qui a tué environ 9 000 personnes et en a blessé des milliers d’autres.
Les nouvelles données sismiques montrent que deux processus concurrents entrent probablement en action simultanément sous la zone de collision: 1) le mouvement d’une plaque tectonique sous une autre, ainsi que 2) l’amincissement et l’effondrement de la croûte.
C’est la première fois que des scientifiques recueillent des images vraiment fiables de la variation longitudinale de la zone de collision de l’Himalaya. Lorsque la plaque indienne entre en collision avec l’Asie, elle forme le Tibet, le plus haut et le plus vaste plateau de haute montagne de la planète. Ce processus a commencé très récemment dans l’histoire géologique, il y a environ 57 millions d’années. Les chercheurs ont proposé diverses explications pour sa formation, comme un épaississement de la croûte terrestre qui serait causé par la plaque indienne en se frayant un chemin sous le plateau tibétain.
Pour vérifier ces hypothèses, les chercheurs ont installé de nouveaux sismomètres en 2011 afin de rechercher des détails qui auraient pu passer inaperçus auparavant. Surtout, les nouveaux sismos ont été installés d’est en ouest à travers le Tibet. Auparavant, ils n’avaient été déployés que du nord au sud parce que c’est dans cette direction que les vallées du pays sont orientées et c’est aussi la direction dans laquelle les routes ont été historiquement construites.
Au final, les images reconstituées à partir d’enregistrements par 159 nouveaux sismomètres étroitement espacés le long de deux profils d’un millier de kilomètres de long, révèlent les endroits où la croûte indienne présente des déchirures profondes provoquées par la courbure de l’arc himalayen.
Tandis que la plaque tectonique indienne se déplace à partir du sud, le manteau, qui constitue la partie la plus épaisse et la plus solide de la plaque, plonge sous le plateau tibétain. Les dernières analyses révèlent que ce processus provoque la rupture de petites parties de la plaque indienne sous deux des rifts de surface, ce qui crée probablement des déchirures dans la plaque, de la même manière qu’un camion traversant un espace étroit entre deux arbres arrache des morceaux d’écorce. L’emplacement de ces déchirures semble essentiel pour comprendre jusqu’à quelle distance un séisme majeur comme celui Gorkha va se propager.
La survenue de séismes très profonds, à plus de 60 kilomètres sous la surface, est un aspect surprenant du Tibet. En utilisant leurs données sismiques, les chercheurs ont détecté des relations entre les déchirures de la plaque et la survenue de ces séismes profonds.
La dernière étude explique également pourquoi la force de la gravité varie dans différentes parties de la zone de collision. Les co-auteurs ont émis l’hypothèse qu’après que les petits morceaux se soient détachés de la plaque indienne, un matériau plus tendre car plus chaud est remonté des profondeurs, créant des déséquilibres de masse dans la zone de collision Inde-Tibet.
Source: Université de Stanford.
Référence: « Localized foundering of Indian lower crust in the India–Tibet collision zone » – Shi, D. et al. – Proceedings of the National Academy of Sciences – https://doi.org/10.1073/pnas.2000015117

————————————————

New seismic data collected by scientists at Stanford University and the Chinese Academy of Geological Sciences suggests that two competing processes are simultaneously operating beneath a collision zone in Tibet. The research marks the first time scientists have gathered credible images of along-strike or longitudinal variation in the Himalaya collision zone. Itwas published in the Proceedings of the National Academy of Sciences in September 2020..

In addition to being the place to be for adventurers and spiritual seekers, the Himalaya region is a wonderful place for understanding geological processes. It hosts mineral deposits of copper, lead, zinc, gold and silver, as well as rarer elements like lithium, antimony and chrome. The uplift of the Tibetan plateau even affects global climate by influencing atmospheric circulation and the development of seasonal monsoons.

However, scientists still don’t fully understand the geological processes contributing to the region’s formation. The study of the Himalayas is made difficult by the physical and political inaccessibility of Tibet. As a consequence, most field experiments have either been too localized to understand the big picture or they have lacked sufficient resolution at depths to properly understand the processes.

Now, new seismic data gathered by geophysicists at Stanford’s School of Earth, Energy & Environmental Sciences provides the first west-to-east view of the subsurface where India and Asia collide. The research contributes to an ongoing debate over the structure of the Himalaya collision zone, the source of catastrophes like the 2015 Gorkha earthquake that killed about 9,000 people and injured thousands more.

The new seismic images suggest that two competing processes are simultaneously operating beneath the collision zone: 1) movement of one tectonic plate under another, as well as 2) thinning and collapse of the crust.

The study marks the first time that scientists have collected truly credible images of an along-strike, or longitudinal, variation in the Himalaya collision zone. As the Indian plate collides with Asia it forms Tibet, the highest and largest mountain plateau on the planet. This process started very recently in geological history, about 57 million years ago. Researchers have proposed various explanations for its formation, such as a thickening of the Earth’s crust caused by the Indian plate forcing its way beneath the Tibetan Plateau.

To test these hypotheses, researchers installed new seismic recorders in 2011 in order to resolve details that might have been previously overlooked. Importantly, the new recorders were installed from east to west across Tibet; traditionally, they had only been deployed from north to south because that is the direction the country’s valleys are oriented and thus the direction that roads have historically been built.

The final images, pieced together from recordings by 159 new seismometers closely spaced along two 1,000-kilometre long profiles, reveal where the Indian crust has deep tears associated with the curvature of the Himalayan arc.

As the Indian tectonic plate moves from the south, the mantle, the thickest and strongest part of the plate, is dipping beneath the Tibetan plateau. The new analyses reveal that this process is causing small parts of the Indian plate to break off beneath two of the surface rifts, likely creating tears in the plate, similar to how a truck barreling through a narrow gap between two trees might chip off pieces of tree trunk. The location of such tears can be critical for understanding how far a major earthquake like Gorkha will spread.

The occurrence of very deep earthquakes, more than 60 kilometres below the surface, is an unusual aspect of Tibet. Using their seismic data, the researchers found associations between the plate tears and the occurrence of those deep quakes.

The research also explains why the strength of gravity varies in different parts of the collision zone. The co-authors hypothesized that after the small pieces dropped off from the Indian plate, softer material from underneath bubbled up, creating mass imbalances in the India-Tibet collision zone.

Source: Stanford University.

Reference: « Localized foundering of Indian lower crust in the India–Tibet collision zone » – Shi, D. et al. – Proceedings of the National Academy of Sciences – https://doi.org/10.1073/pnas.2000015117

Environnement tectonique du Népal avec le séisme de Gorkha (Source : IPG, USGS)

Islande: séisme de M 5,6 et restrictions sanitaires // Iceland: M 5.6 earthquake and COVID-19 restrictions

Le séisme de M 5,6 qui a frappé le sud-ouest de l’Islande le 20 octobre 2020 n’a pas seulement laissé des fissures dans les plafonds des maisons. Une crevasse de 50 mètres de long et 60 centimètres de large s’est ouverte dans les falaises de Krýsuvíkurberg, sur la Péninsule de Reykjanes, à 5-10 km au sud-est de l’épicentre, dans une zone fréquemment visitée par les touristes*. A noter qu’un randonneur a été renversé par la secousse dans la région de l’épicentre et a été blessé à la tête.
Une forte odeur d’huile et de soufre se dégage du lac Grænavatn près de Krýsuvík, et l’activité dans la source chaude d’Engjahver a considérablement augmenté. Grænavatn est un cratère d’explosion, juste au sud du lac Kleifarvatn, de couleur verte en raison du soufre qu’il contient. La source chaude d’Engjahver, en revanche, est généralement bleu clair, en raison de sa bonne alimentation en eau. Dans de nombreux endroits de la péninsule, la secousse a fait rouler des blocs sur les pentes des montagnes.
Un géophysicien islandais confirme que le dernier séisme fait partie d’une série d’événements provoqués par des mouvements de failles à la frontière entre les plaques nord-américaine et eurasienne, le long de la Péninsule de Reykjanes.

La table d’orientation auy sommet de la montagne de Keilir a été déstabilisée par le séisme (Source : Iceland Monitor)

* En ce qui concerne la pandémie de COVID-19, la frontière islandaise reste ouverte aux autres États de l’UE et de l’Espace Schengen, mais l’Islande continue de mettre en œuvre des restrictions de voyage.
Les passagers arrivant en Islande peuvent choisir soit de se soumettre à deux tests de dépistage du COVID-19, séparés par cinq jours de quarantaine jusqu’à ce que les résultats du deuxième test soient connus, soit de ne pas subir de contrôle aux frontières mais de passer 14 jours en quarantaine après arrivée.
Les frais de contrôle à la frontière s’élèvent à 9 000 couronnes islandaises s’ils sont payés à l’avance; si les frais de dépistage sont payés au point d’entrée, ils s’élèvent à 11 000 couronnes. Aucun frais n’est facturé pour le deuxième test de dépistage.
Des restrictions sévères sont imposées pendant la période de quarantaine. Vous ne pourrez pas utiliser les transports en commun, aller en voiture, visiter les attractions touristiques et parcourir de longues distances. Vous ne pourrez pas fréquenter les restaurants, les bars, les gymnases, les piscines, les cinémas, les théâtres, assister à des rassemblements publics ou privés de quelque nature ou taille que ce soit, ni visiter les endroits où il y a foule. Vous ne pourrez pas entrer dans les épiceries, pharmacies ou autres magasins. Des services de livraison de nourriture sont disponibles dans certaines villes, mais pas dans toutes.
Une liste des hébergements susceptibles de recevoir (à leurs frais) les personnes en quarantaine est disponible.
Source: Iceland Monitor

Situation actuelle (en date du 22 octobre 2020) de la COVID-19 en Islande

————————————————-

The M 5.6 earthquake that hit Southwest Iceland on October 20th, 2020 did not just leave cracks in ceilings. In Krýsuvíkurberg cliffs on the Reykjanes peninsula, located 5-10 km southeast of the epicentre, a 50-metre-long and 60-centimetre-wide crevice has opened in an area frequently visited by tourists*. One hiker in the region of the epidentre was knocked out by the quake and suffers from a head injury.

There is a strong smell of oil and sulfur emitting from Grænavatn lake by Krýsuvík, and activity in the hot spring Engjahver, a short distance from there, has increased considerably. Grænavatn is an explosion crater, just south of Kleifarvatn lake, green in color due to the sulfur it contains. Engjahver hot spring, on the other hand, is usually clear blue, due to inflow of water. In many places in Reykjanes, the quake sent rocks rolling down mountain slopes.

An Icelandic geophysicist confirms that the last earthquake was part of a series of events, caused by movements on the North American and Eurasian plate boundaries, which stretch all along the Reykjanes peninsula.

* As far as the COVID-19 pandemic is concerned, Iceland’s borders remain open to other EU and Schengen states, but the country continues to implement travel restrictions.

Passengers arriving in Iceland may choose either to submit to two screening tests for COVID-19, separated by five days’ quarantine until the results of the second test are known, or else not to undergo border screening but instead to spend 14 days in quarantine after arrival.

The fee for border screening remains unchanged at ISK 9,000 if this is paid in advance ; if the screening fee is paid at the point of entry, it is ISK 11,000. No charge is taken for the second screening test.

Severe restrictions are imposed during the quarantine period. You must not use public transport, you must not go for a drive, you must not visit tourist attractions and drive long distances. You must not visit restaurants, bars, gyms, swimming pools, cinemas, theatres, attend public or private gatherings of any kind or size, or visit any place where crowds are likely. You must not enter grocery stores, pharmacies or other stores . Delivery services are available in some, but not all, towns.

A list of accommodations that receive guests in quarantine is available.

Source: Iceland Monitor.

Le dernier séisme en Islande probablement d’origine tectonique // Last earthquake in Iceland likely tectonic

Un séisme de M 5,6 a été enregistré à 13h43 le 20 octobre 2020 à Núpshlíðarháls, à environ 5 km à l’ouest de la zone géothermale de Seltún sur la Péninsule de Reykjanes. La secousse a été largement ressenti dans une grande partie du pays, en particulier dans le sud de la Péninsule de Reykjanes et dans la région de Reykjavik, à environ 25 km de l’épicentre. Plus de 250 répliques ont été détectées, les plus importantes entre 15h27 et 15h32.
Selon le Met Office islandais (IMO) certaines personnes ont remarqué une plus forte odeur de gaz près du lac Grænavatn. A noter que ce phénomène est parfois signalé dans les zones où se produisent de puissants séismes. Si c’est le cas l’IMO pense qu’il pourrait s’agir de mouvements de magma dans la croûte, mais cet information doit être vérifiée avant d’être confirmée. Pour l’instant, il n’y a aucun signe d’activité volcanique dans la région. Il n’y a eu aucun changement dans le comportement du tremor harmonique sur les stations de mesure à proximité.
Le dernier séisme est le plus significatif dans la Péninsule de Reykjanes depuis 2003.
Une grande partie de l’activité sismique est observée dans la Péninsule en 2020. Des secousses de M 5,0 ont été enregistrés en juillet de cette année à proximité de Fagradalsfjall, juste à l’ouest de l’épicentre du dernier événement.
L’origine de l’activité actuelle est difficile à déterminer car l’activité sismique et l’activité volcanique a déjà animé cette partie du pays.
Source: OMI.

———————————————–

An M 5.6 earthquake was recorded at 13:43 on October 20th, 2020in Núpshlíðarháls, about 5 km west of the geothermal area in Seltún on the Reykjanes peninsula. The earthquake was felt widely around the country, especially the southern part of the Reykjanes Peninsula and in the capital area, which is some 25 km from the epicentre. More than 250 aftershocks have been detected, the largest ones between 15:27 and 15:32.

It was reported by the Icelandic Met Office (IMO) that people had been noticing more gas smell close to Grænavatn. This phenomenon is sometimes reported in areas where large earthquakes are reported. IMO says this would suggest that magma might be on the move in the crust, but the news needs to be checked before being confirmed. For the time being, there are no signs of volcanic unrest in the area. There has not been any change in harmonic tremor on nearby measuring stations.

The last earthquake is the largest event measured in the Reykjanes Peninsula since 2003.

A great deal of earthquake activity has been ongoing in the peninsula in 2020. M 5.0 earthquakes were recorded in July this year, by Fagradalsfjall, just west of where the epicentre of the last event.

The origin of this activity is difficult to determine as both seismic and volcanic activity has already caused unrest in that part of the country.

 Source : IMO.

L’activité sismique sur la Péninsule de Reykjanes, avec l’événement du 20 octobre 2020 et ses nombreuses répliques (Source : IMO)

Failles et sismicité sur le Kilauea (Hawaii) // Faults and seismicity on Kilauea Volcano (Hawaii)

Outre l’activité volcanique, la sismicité est présente sur la Grande Ile d’Hawaï. En particulier, le flanc sud du Kilauea est l’une des régions les plus sismiquement actives des États-Unis. Chaque année, le HVO enregistre des milliers de secousses dans cette partie de l’île.

Le réseau de failles de Koa’e relie les zones de Rift Est et de Rift Sud-ouest du Kilauea au sud de la caldeira. Cette zone de faille recoupe le Rift Est près du cratère Pauahi et s’étire sur près de 12 km dans une direction est-nord-est vers l’ouest, jusque près du Mauna Iki et la zone de Rift Sud-Ouest (voir carte ci-dessous).
Les failles apparaissent sous forme de petites falaises ou d’escarpements le long de Hilina Pali Road dans le Parc des volcans d’Hawaï. Ces falaises le long des failles glissent lors de séismes majeurs, comme celui du 4 mai 2018, avant le début de l’éruption du Kilauea.
Les mouvements des failles de Koa’e ont fait se déplacer de 1,50 mètre d’anciennes coulées de lave sur une période de plusieurs siècles. Cette zone fournit de bonnes indications sur les mouvements de failles sur le long terme car les coulées de lave ne l’ont pas recouverte, ce qui permet une bonne lisibilité du mouvement du flanc sud du Kilauea. Plus récemment, des failles ont décalé des routes ainsi que sentiers utilisés par les premiers Hawaïens. Il était donc intéressant de savoir si les failles avaient bougé pendant et après l’éruption de 2018.
La géodésie est encore utilisée pour étudier la morphologie des volcans hawaïens, même si les géologues ont souvent recours à des technologies plus modernes, telles que l’interférométrie par satellite et le GPS.
Une approche plus ancienne, le «nivellement», reste une méthode géodésique précieuse quelque 170 ans après son invention. Les scientifiques du HVO l’utilisent depuis des décennies pour étudier les volcans, avec des résultats intéressants.
Depuis l’éruption de 2018, le département de géologie de l’Université d’Hawaï à Hilo a collaboré avec des scientifiques du HVO pour effectuer des opérations de nivellement là où cette technique est la plus adaptée. Le nivellement utilise des théodolites pour mesurer avec précision les différences d’élévation entre des stations marquées par des repères ancrés dans le substrat rocheux. Si les altitudes et les distances entre les stations de mesure ont changé pendant le temps écoulé depuis les mesures précédentes, une répétition du nivellement détecte le changement jusqu’à l’échelle millimétrique. Le nivellement nécessite des équipes de personnes travaillant le long d’une grille établie sur le terrain, ce qui demande beaucoup de temps. Les stations de mesure sont généralement espacées d’environ 90 mètres.
Les scientifiques de l’USGS ont commencé le nivellement le long des failles de Koa’e dans les années 1960, ce qui a permis d’obtenir des mesures sur le long terme. Dans les années 1960, la bande de terre d’environ trois kilomètres au coeur du système de failles de Koa’e s’est élargie d’environ 1,5 cm chaque année. Les failles individuelles ne jouent en général que de quelques millimètres chacune. En revanche, lors des séismes de 2018, on a enregistré le plus important mouvement vertical le long d’une seule faille, avec un déplacement de plus de 40 cm.
Lorsque les failles de Koa’e bougent, elles glissent verticalement ou s’ouvrent en créant de profondes fissures. Un exemple spectaculaire de ce phénomène a été observé au niveau d’Hilina Pali Road en 2018 quand la faille a coupé la route en deux. Peu de temps après la fin de l’éruption de 2018, le nivellement a révélé que les mouvements le long des failles de Koa’e avaient retrouvé leur rythme normal, beaucoup plus lent.
La campagne de nivellement actuelle sur le réseau de failles de Koa’e a révélé que la majeure partie du relief le long de ces falaises est modelée par des événements majeurs. Très peu de nouvelles fissures se sont formées à la suite des grands événements géologiques de 2018. Au lieu de cela, le mouvement a tendance à se poursuivre de manière répétitive le long des fissures existantes ; elles s’ouvrent plus largement et augmentent leurs escarpements avec le temps. Le comportement du réseau de failles de Koa’e est également étroitement lié à ce qui se passe ailleurs sur le volcan, comme les séismes de 2018 sous le flanc sud du Kilauea et l’effondrement à répétition de la caldeira sommitale.
Source: USGS / HVO.

———————————————-

Beside volcanic activity, seismicity is present on Hawaii Big Island. In particular, Kilauea’s south flank is one of the most seismically active regions in the United States. Each year, HVO records thousands of earthquakes occurring beneath the flank.

The Koa‘e fault system connects Kilauea’s East and Southwest Rift Zones south of the caldera. The fault zone intersects the East Rift near the Pauahi Crater and extends nearly 12 km in an east-northeast direction towards the westernmost boundary near Mauna Iki and the Southwest Rift Zone (see map below).

Faults here appear as low cliffs, or “scarps” along Hilina Pali Road in Hawai‘i Volcanoes National Park. These fault-cliffs slip during major earthquakes, such as those of May 4th, 2018, before the beginning of Kilauea’s 2018 eruption.

Koa‘e fault movements have offset ancient lava flows by as much as 1.50 metres over a period of centuries. This area provides an important long-term record of motion due to the lack of recent lava flows covering the faults, which makes it an ideal location to study the motion of Kilauea’s south flank. More recently, faults have offset roads and footpaths used by early Hawaiians. So, it is interesting to know how much fresh offset took place during and after the 2018 eruption.

Geodesy is still used to measure the shape of Hawaiian volcanoes. New technologies, such as satellite interferometry and the Global Positioning System (GPS), depend on satellites to make geodetic measurements.

One older approach, “levelling,” remains a valuable geodetic method some 170 years after it was invented. HVO scientists have used it for decades to study volcanoes, with significant results.

Since the 2018 eruption, the Geology Department at the University of Hawaii at Hilo has collaborated with HVO scientists to perform levelling where it is the best approach available. Levelling uses theodolites to precisely measure elevation differences between stations marked by stainless steel bolts cemented into bedrock. If elevations and distances have changed during the time since the previous measurements, repeat levelling will detect it even down to the millimetre scale. Levelling requires teams of people working along an established grid in the field, and this work demands quite a lot of time. Field stations are commonly set around 90 metres apart.

USGS scientists first began levelling along the Koa‘e faults in the 1960s, providing a long-standing record of data and field stations already in place. In the 1960s, the roughly three-kilometre land strip encompassed by the Koa‘e fault system widened by about 1.5 cm each year. Individual faults move only a few millimetres each.. In contrast, the largest vertical movement recorded during the 2018 earthquakes along a single fault was over 40 cm.

When the Koa‘e faults move, they either slide vertically or open to create a deep crack. A dramatic example of opening occurred at the Hilina Pali Road 2018 faulting which split the road. Shortly after the end of the 2018 eruption, levelling revealed that the rates of change along the Koa‘e faults quickly returned to the much slower normal pace.

The current Koa‘e levelling campaign has revealed that most of the relief along these cliffs is created by large events. Very few new cracks formed as a result of the large geologic events of 2018. Instead, motion tends to continue repeatedly along existing cracks, opening them wider and making their scarps taller over time. The motions along the Koa‘e faults are also sensitively tied to what happens elsewhere on the volcano, such as the 2018 earthquakes underneath Kilauea’s south flank and the repeated collapse of the summit caldera.

Source : USGS / HVO.

Carte géologique de la zone sommitale du Kilauea, avec le système de failles de Koa’e (Source : USGS)