Ebene Magazine – Des tremblements de terre inhabituels mettent en évidence les volcans du centre de l’Utah

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2 mars 2021

par Paul Gabrielsen, Université de l’Utah

Si vous conduisez vers le sud à travers le centre de l’Utah sur l’Interstate 15 et regardez vers l’ouest quelque part autour de Fillmore, vous verrez des collines et des champs de roches noires. La région est, à juste titre, nommée le désert de Black Rock. Cela ne ressemble peut-être pas à beaucoup, mais vous regardez certains des volcans de l’Utah.

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Deux séquences de tremblements de terre, en septembre 2018 et avril 2019, ont attiré l’attention des scientifiques sur le désert de Black Rock. Les séquences, qui comprenaient les principaux tremblements de terre et leurs répliques, étaient très différentes du tremblement de terre de Magna qui a secoué le front de Wasatch en 2020 et d’autres tremblements de terre de l’Utah. Les séquences de Black Rock ont ​​été capturées par le réseau sismique régional de l’Utah et par le déploiement d’équipement sismique temporaire à proximité qui surveillait un puits géothermique. Les tremblements de terre dans le désert de Black Rock sont rares et la capture des enregistrements sismiques de ces tremblements de terre donne un aperçu du système volcanique du désert de Black Rock qui, bien que ne montrant aucun signe d’éruption, est toujours actif. Une étude des séquences du séisme est publiée dans Geophysical Research Letters.

«Les résultats nous ont montré que nous devrions accorder plus d’attention à la région de Black Rock», déclare Maria Mesimeri, chercheuse postdoctorale associée aux stations sismographiques de l’Université de l’Utah. « Nous devons améliorer la surveillance sismique et volcanique dans cette zone, afin que nous soyons conscients des petits changements qui peuvent survenir. »

Les séquences de tremblements de terre, avec des chocs principaux de magnitude 4,0 et 4,1 respectivement, ont été captées à la fois par le réseau sismique régional de l’Utah et par un réseau temporaire dense de sismomètres déployés dans le cadre d’Utah FORGE, un projet géothermique expérimental financé par le département américain de l’énergie et exploité par l’Université de l’Utah, située à environ 30 km au sud du désert de Black Rock près de Milford, dans l’Utah. Le réseau temporaire a permis aux chercheurs de détecter plus de répliques que d’habitude. Par exemple, le réseau régional a détecté 19 tremblements de terre dans le cadre de la séquence d’avril 2019. Mais le réseau temporaire dense a détecté 35 séismes supplémentaires. Chaque réplique supplémentaire a fourni un peu plus d’informations aux sismologues étudiant la séquence.

Les séquences de Black Rock ont ​​montré des caractéristiques intéressantes qui les distinguent de la séquence Magna 2020 et d’autres séquences de tremblement de terre dans l’Utah. Alors que le tremblement de terre initial de Magna s’est produit à une profondeur d’environ six miles sous la surface, une profondeur typique pour les tremblements de terre de l’Utah, les tremblements de terre de Black Rock étaient beaucoup moins profonds – environ 1,5 miles sous la surface.

« Parce que ces tremblements de terre étaient si peu profonds », dit Mesimeri, « nous pourrions mesurer la déformation de surface [due aux tremblements de terre] à l’aide de satellites, ce qui est très inhabituel pour des tremblements de terre aussi petits. »

En outre, Mesimeri et ses collègues ont découvert que les tremblements de terre produisaient une énergie sismique de fréquence beaucoup plus basse que celle généralement observée dans les tremblements de terre de l’Utah. Et l’un des principaux types d’ondes sismiques, ondes de cisaillement ou ondes S, n’a pas été détecté dans les séquences de Black Rock.

Tous ces signes indiquent que les séquences Black Rock ont ​​une origine très différente de la séquence Magna, qui a été générée par le mouvement de la faille Wasatch. Les tremblements de terre de Black Rock, d’autre part, peuvent avoir été générés par l’activité continue dans le champ volcanique de Black Rock.

Que font les volcans au milieu de l’Utah? Les montagnes Wasatch (et la faille Wasatch) forment la marge orientale d’une région appelée la province du bassin et de la chaîne qui s’étend à l’ouest jusqu’à la Sierra Nevada. La province est étirée par la tectonique des plaques, et cet étirement amincit la croûte, ce qui permet à plus de chaleur de s’élever de l’intérieur de la Terre. Dans la région de Black Rock, cette chaleur a entraîné une éruption de lave basaltique jusqu’à il y a environ 9 000 à 12 000 ans.

«Nos résultats suggèrent que le système est toujours actif et que les tremblements de terre étaient probablement le résultat d’un mouvement lié aux fluides dans la zone générale», dit Mesimeri, faisant référence à du magma ou à de l’eau chauffée. « Les tremblements de terre pourraient être le résultat de l’écrasement du fluide à travers la roche ou le résultat d’une déformation due au mouvement du fluide qui a stressé les failles de surface. »

L’activité dans un champ volcanique ne signifie pas une éruption, et Mesimeri dit qu’il n’y a aucune preuve qu’une éruption soit imminente dans le désert de Black Rock. Mais, dit-elle, c’est un domaine que les géoscientifiques voudront peut-être surveiller d’un peu plus près.

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