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Séismes en éprouvette : une publication du laboratoire à la revue Science

Passelègue et al. (Science, 7 juin 2013)

La vitesse des ondes sismiques est généralement beaucoup plus élevée que celle de la propagation de la rupture à l’origine du séisme. [1] Cependant, les tremblements de terre le long des failles décrochantes se propagent parfois à une vitesse plus rapide que la vitesse des ondes de cisaillement. Passelègue et al. (Science, 7 juin 2013)  [2] ont reproduit ce phénomène pour la première fois sur des roches au laboratoire, dans des conditions similaires à celles qui existent dans la croûte supérieure terrestre. De manière similaire à un avion qui traverse le mur du son, la rupture supersonique génère une onde de Mach autour du front de propagation. Ces expériences démontrent que la longueur de transition supersonique peut être de quelques centimètres seulement dans les roches, si bien que la rupture de petites aspérités le long d’une faille pendant un séisme peut probablement se faire de manière supersonique. Ce dernier résultat a des conséquences importantes pour le rayonnement haute fréquence des tremblements de terre.

[1] Un tremblement de Terre ou séisme, correspond à la rupture d’un segment de faille. Cette rupture n’est pas instantanée : elle commence quelque part (l’épicentre), se propage sur une certaine longueur à une certaine vitesse (pas forcément constante), et enfin s’arrête. Les ondes sismiques sont émises tout au long de se processus et voyagent dans toute la Terre. Il faut donc distinguer la vitesse de la propagation de la rupture sismique au long de la faille, et la vitesse de propagation des ondes sismiques émises par la rupture durant sa propagation.

[2] From Sub-Rayleigh to Supershear Ruptures During Stick-Slip Experiments on Crustal Rocks

François X. Passelègue, Alexandre Schubnel, Stefan Nielsen, Harsha S. Bhat, et Raùl Madariaga

Science 340, 1208 7 Juin (2013) ;

DOI : 10.1126/science.1235637