Image tridimensionnelle du comportement sismique au niveau de la faille
Image tridimensionnelle du comportement des séismes le long de la faille
Prof. Dr. Imad Abdul Rahman Mohammed Saleh Al-Hayti
Département de géologie appliquée / Faculté des sciences / Université d'Al-Anbar
Cet article est une traduction adaptée d'un article publié sur le site Temblor le 17 mai 2022 sous le titre suivant :
Ma, K., Zalzal, K. 2022, Drilling into a fault to capture 3D earthquake behavior, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.257.
Pour comprendre ce qui se passe le long de la faille lors d'un séisme, nous avons besoin d'yeux pour observer cela. Pour y parvenir, un certain nombre de sismologues à Taïwan ont proposé un projet de forage visant à placer des instruments aussi près que possible de la source d'une future secousse le long d'une des failles actives à Taïwan, la faille Milun, qui se trouve près de la ville de Hualien. Les scientifiques travaillent à la création d'un observatoire ambitieux et complet à long terme.
Ce projet est le premier de son genre, il comprendra le déploiement d'un agencement tridimensionnel de capteurs en fibre optique le long de la faille Milun sous la surface, avec des puits forés aux extrémités est et ouest de la faille. Les scientifiques espèrent obtenir des observations de haute précision des futures secousses directement à leur source.
Le forage dans des failles actives après un tremblement de terre aide les scientifiques à répondre à certaines des questions les plus difficiles en sismologie : (1) Comment commence un séisme ? (2) Quelle quantité d'énergie est nécessaire pour déclencher un séisme ? Les sismologues traitent actuellement les données que nous obtenons après la survenue de la secousse, et ces données nous donnent une image incomplète, en particulier en ce qui concerne la façon dont la chaleur générée par le frottement se propage à travers la croûte terrestre.
Ce nouveau projet est nommé Projet de forage de la faille Milun et de détection intégrée (MiDAS), et il vise à capturer la meilleure image tridimensionnelle en temps réel Real-Time d'un tremblement de terre en installant des fibres optiques verticales équipées de capteurs acoustiques et de température répartis dans des puits disséminés sur la surface de la faille, et sera également doté d'un agencement sismique vertical et d'une surveillance des fluides et des gaz.
Tester l'hypothèse du comportement de la faille
On pense que certains tremblements de terre sont liés au comportement des fluides sous la surface, mais les modèles restent hypothétiques en raison des observations limitées le long de la surface de la faille souterraine. L'équipe MiDAS espère que leur surveillance de haute précision, associée à la sismicité élevée de la région, leur fournira une image complète de ce qui se passe avant, pendant et après un séisme.
Grâce à un réseau de capteurs de température, l'équipe du projet espère être la première à capturer la chaleur de frottement générée lors des futurs séismes. Cela pourrait aider à comprendre où va la chaleur pendant la rupture, à quelle vitesse elle se dissipe et comment le transfert de chaleur est lié à la migration des fluides - des facteurs qui influencent considérablement les bilans d'énergie sismique.
La faille Milun est idéale pour ce travail. On pense qu'elle est connectée sous la surface à la zone de subduction de Ryukyu à proximité - un système de faille capable de générer des séismes de subduction massifs Megathrust earthquakes. Comprendre les systèmes de la zone de subduction est une tâche cruciale en sismologie, mais comme elle est souvent éloignée de la côte, obtenir des mesures est difficile et coûteux. L'emplacement de MiDAS, qui est à l'intérieur mais proche de la zone de subduction, nous permet de réaliser des observations plus facilement. La première phase de forage a été achevée avec succès, atteignant une profondeur de 700 mètres (environ un demi-mile) et l'installation de fibres optiques en décembre 2021 du côté est de la faille Milun. Un forage de 500 mètres (1600 pieds) est prévu du côté ouest en mai 2022. L'équipe espère que le projet MiDAS aidera à répondre à ces grandes questions dans la recherche sismique qui, en fin de compte, amélioreront la prévision des risques sismiques. L'équipe MiDAS s'attend à avoir beaucoup de données à analyser, mais le défi reste de relier le comportement d'une seule faille aux interactions complexes des systèmes sismiques.