Nouvelle carte sismique des Etats Unis // New seismic map of the United States

Des scientifiques de l’Université de Stanford ont compilé la carte la plus détaillée à ce jour des contraintes sismiques en Amérique du Nord. La carte et l’étude qui l’accompagne fournissent des informations précises sur les régions les plus exposées aux séismes ainsi que les types de séismes susceptibles de se produire.
La nouvelle carte est apparue dans une étude publiée le 22 avril 2020 dans la revue Nature Communications. Grâce à l’incorporation de près de 2 000 «orientations de contraintes» (mesures indiquant la direction dans laquelle la pression s’exerce sous terre) ainsi que 300 mesures non incluses dans les études précédentes, la carte fournit une image de bien meilleure résolution de l’activité sismique régionale.
Pour élaborer la carte, les chercheurs ont compilé des mesures nouvelles et anciennes obtenues à partir de forages, puis ils ont utilisé des informations relatives aux séismes passés pour en déduire quels types de failles étaient susceptibles de se trouver en différents endroits.
Connaître l’orientation d’une faille et le niveau de contrainte à proximité permet de savoir dans quelle mesure elle est susceptible de s’activer et si les gens doivent s’inquiéter, que ce soit dans le cadre de scénarios de séismes naturels ou de ceux déclenchés par l’industrie. L’expression « séismes déclenchés par l’industrie» fait référence à l’activité sismique causée par l’homme, en particulier dans certaines parties de l’Oklahoma et du Texas où la fracturation hydraulique est monnaie courante. Il est utile de rappeler que cette méthode d’extraction du pétrole et du gaz consiste à injecter de l’eau en profondeur dans des couches de roches pour forcer l’ouverture de crevasses et extraire le pétrole ou le gaz qui se trouve à l’intérieur. Le risque, c’est que cette technique déstabilise le sol. En 2018, l’USGS a constaté que le niveau de risque sismique dans l’Oklahoma était à peu près le même qu’en Californie.
Tout en confirmant les connaissances existantes, certaines caractéristiques de la nouvelle carte donnent des indications supplémentaires sur les types de séismes les plus susceptibles de se produire à travers le continent. Ces informations peuvent jouer un rôle majeur dans la façon dont les régions se préparent aux catastrophes. Dans l’ouest des États-Unis, par exemple, les chercheurs ont observé que la direction des contraintes sous la surface de la Terre avait changé jusqu’à 90 degrés sur des distances de seulement 10 kilomètres. Cela signifie que les fluides injectés dans le sol dans le processus de fracturation hydraulique peuvent être chahutés, même à une courte distance de l’endroit où ils sont injectés.

Sur la carte ci-dessous, des lignes noires indiquent la direction de la pression dans les zones de contrainte maximale. Les zones bleues représentent des failles d’extension où la croûte s’étire horizontalement. Les zones vertes représentent des failles transformantes, comme la faille de San Andreas. Les zones rouges représentent les failles de chevauchement, où la Terre se déplace sur elle-même.
Source: Business Insider.

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Scientists at Stanford University have compiled the most detailed map to date of seismic stress across North America. The map and accompanying study offer precise information about the regions most at risk of earthquakes, and which types of quakes are likely to occur.

The new map was described in a study published on April 22nd, 2020 in the journal Nature Communications. By incorporating nearly 2,000 « stress orientations » (measurements indicating the direction that pressure gets exerted underground in high-stress areas) as well as 300 measurements not included in previous studies, the map provides a higher-resolution picture of regional seismic activity than ever before.

To make the map, the researchers compiled new and previously published measurements from boreholes, then used information about past earthquakes to infer which types of faults were likely to be found in different locations.

Knowing the orientation of a fault and the state of stress nearby allows to know how likely it is to fail and whether people should be concerned about it in both naturally triggered and industry-triggered earthquake scenarios. The term « industry-triggered » earthquakes refers to seismic activity caused by humans, which is most common in parts of Oklahoma and Texas where hydraulic fracturing, or « fracking, » commonly occurs. This method of oil and gas extraction involves injecting water deep into the Earth’s layers of rocks to force open crevices and extract the oil or gas buried inside. But it destabilizes the ground. In 2018, USGS found that Oklahoma’s earthquake threat level was roughly the same as California’s.

While some of the researchers’ findings in the new map reaffirm existing knowledge, they also reveal new discoveries about the types of earthquakes that are most likely to occur across the continent. That information could have profound implications for how regions prepare for disasters. In the Western US, for example, the researchers observed that the direction of pressure under the Earth’s surface changed by up to 90 degrees over distances as short as 10 kilometres. That means the fluids injected into the ground in the fracking process could get pushed around in completely different ways even just a short distance from where they get injected.

In the map below, black lines indicate the direction of pressure in maximum stress areas. Blue areas represent extensional, or normal faulting, where the crust extends horizontally. Green areas represent strike-slip faulting, where the Earth slides past itself, like the San Andreas fault. Red areas represent reverse, or thrust faulting, where the Earth moves over itself.

Source: Business Insider.

Source : Stanford University

La sismicité dans l’Oklahoma et à l’est des Rocheuses // Seismicity in Oklahoma and to the east of the Rockies

drapeau-francaisUn séisme de M 5 0 a frappé la ville de Cushing dans l’Oklahoma à 01:44 (TU) le 7 novembre 2016. L’USGS fait état d’une profondeur de 5 km. Cet événement intervient juste deux mois après une secousse de M 5.8, la plus forte dans l’histoire de l’Oklahoma ; elle avait causé des dégâts dans la ville de Pawnee et entraîné la fermeture de 37 puits de pétrole. Elle a été ressenti jusque dans l’Iowa, l’Illinois et le Texas.
Selon les médias, le dernier séisme s’est produit à proximité de l’un des plus importants sites pétroliers au monde, ce qui a fait craindre des dégâts à des infrastructures majeures. Toutefois, les exploitants des oléoducs au terminal de stockage de pétrole de Cushing ont déclaré qu’ils n’avaient pas relevé de problèmes.
Ces dernières années, l’Oklahoma a connu des milliers de séismes. Presque tous ont été attribués à l’injection souterraine d’eaux usées provenant de la production de pétrole et de gaz (NDLR : par fracturation hydraulique).
La majeure partie de l’Amérique du Nord située à l’est des montagnes Rocheuses n’est pas soumise à une activité sismique intense. Ici et là, on observe quelques événements plus nombreux, par exemple dans la zone sismique de New Madrid dans le sud-est du Missouri ou dans la zone sismique Charlevoix-Kamouraska dans l’est du Québec.
La plupart des séismes en Amérique du Nord à l’est des Rocheuses se produisent au niveau de fractures dans le substrat rocheux, généralement à plusieurs kilomètres de profondeur. Malgré tout, peu de séismes à l’est des Rocheuses sont liés à des failles géologiques cartographiées, contrairement à ce qui se passe dans un Etat comme la Californie avec la faille de San Andreas. Les scientifiques qui étudient les séismes dans les parties septentrionale et centrale de l’Amérique du Nord pensent que les séismes se produisent suite à des mouvements de failles qui se sont formées à des époques géologiques antérieures et qui ont été réactivées suite aux contraintes auxquelles elles sont soumises de nos jours.

Comme ailleurs dans le monde, il a été prouvé que certains séismes dans le centre et l’est de l’Amérique du Nord ont été déclenchés par des activités humaines qui ont exercé suffisamment de contraintes dans la croûte terrestre pour avoir un effet sur des failles. Ces activités comprennent la mise en eau des barrages, l’injection de fluides dans la croûte terrestre, l’extraction de fluides ou de gaz, et l’extraction de roches dans les mines ou les carrières.

La conclusion de l’USGS est assez révélatrice de l’approche américaine de la sismicité induite par l’homme: « Prouver scientifiquement qu’il existe un lien causal entre une activité humaine particulière et l’activité sismique qui y serait liée requiert des études consacrées spécifiquement à cette question. »
Source: USGS.
La prochaine note aura pour sujet la fracturation hydraulique, ou « fracking », en Akaska, et son impact potentiel sur l’environnement.

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drapeau-anglaisAn M 5 .0 earthquake hit the city of Cushing, Oklahoma at 01:44 UTC on November 7th, 2016. USGS reported a depth of 5 km. This quake hit just two months after an M 5.8 event, the strongest earthquake in Oklahoma’s history, shook Pawnee and forced shutdowns of 37 oil wells. It was felt as far away as Iowa, Illinois and Texas.

According to media reports, it was a sharp earthquake near one of the world’s key oil hubs which triggered fears it might have caused damage to key infrastructure. However, pipeline operators at the Cushing, Oklahoma, oil storage terminal said that there have been no immediate reports of any problems.

In recent years, Oklahoma has had thousands of earthquakes. Nearly all have been traced to the underground injection of wastewater left over from oil and gas production.

Most of North America east of the Rocky Mountains has infrequent earthquakes. Here and there earthquakes are more numerous, for example in the New Madrid seismic zone centered on southeastern Missouri, or in the Charlevoix-Kamouraska seismic zone of eastern Quebec.

Most earthquakes in North America east of the Rockies occur as faulting within bedrock, usually several kilometres deep. Few earthquakes east of the Rockies, however, have been definitely linked to mapped geologic faults, in contrast to the situation at plate boundaries such as California’s San Andreas fault system. Scientists who study eastern and central North America earthquakes often work from the hypothesis that modern earthquakes occur as the result of slip on preexisting faults that were formed in earlier geologic eras and that have been reactivated under the current stress conditions.

As is the case elsewhere in the world, there is evidence that some central and eastern North America earthquakes have been triggered or caused by human activities that have altered the stress conditions in earth’s crust sufficiently to induce faulting. Activities that have induced felt earthquakes in some geologic environments have included impoundment of water behind dams, injection of fluid into the earth’s crust, extraction of fluid or gas, and removal of rock in mining or quarrying operations.

The USGS conclusion is quite revealing of the US approach of human-induced seismicity: “Making a strong scientific case for a causative link between a particular human activity and a particular sequence of earthquakes typically involves special studies devoted specifically to the question.”

Source: USGS.

The next note will be about hydraulic fracturing, or fracking, in Akaska and its potential impact on the environment.

Source: USGS.

oklahoma

Localisation du séisme du 7 novembre dans l’Oklahoma (Source: USGS)