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Volcans et séismes

Les séismes mexicains de 2017

Séisme du 20 septembre 2017. Yuri Cortez / AFP.

Deux importants séismes se sont produits au Mexique en septembre 2017. Le premier, le 8 septembre, était de magnitude 8,2. Le second, le 19 septembre, était de magnitude 7,1. Il s’est déclenché dans l’État de Puebla, au centre du Mexique, 32 ans jour pour jour après le séisme de Mexico qui avait tué plus de 10 000 personnes.

Je mets un extrait d’une carte de l’U.S. Geological Survey qui montre l’emplacement des foyers des séismes, ainsi que des volcans en activité. Ces derniers sont indiqués par des triangles jaunes.

Cette carte décrit en fait la plaque des Caraïbes, mais l’Est du Mexique est présent. On voit une subduction classique : la petite plaque océanique des Cocos, au Sud-Ouest, s’enfonce sous la plaque des Caraïbes, qui porte le Sud du Mexique et du Guatemala, et sous celle de l’Amérique du Nord. A l’endroit où elle plonge dans le manteau, se trouve une fosse océanique (Middle America trench). Des séismes se produisent tout le long du plan de subduction. Ils sont indiqués par des disques rouges si leur profondeur est inférieure à 69 km, en vert si leur profondeur est comprise entre 69 et 299 km. Deux coupes AA’ et BB’ ont été effectuées. La seconde montre des volcans actifs au-dessus de la plaque plongeante, à environ 200 km de la fosse. Leur alignement est assez net. Ils sont présents dans toutes les zones de subduction et sont dus à la fusion du manteau sus-jacent à la plaque plongeante.

La carte fait apparaître une autre limite de plaques, entre celle des Caraïbes et celle de l’Amérique du Nord. Il se produit un décrochement sénestre : un observateur placé dans le golfe du Honduras, tourné vers l’Est, voit la plaque des Caraïbes s’éloigner de lui à sa droite et celle de l’Amérique du Nord se rapprocher de lui à sa gauche. Ce coulissage est générateur de séismes, qui sont indiqués par des disques rouges sur la carte. La limite entre les deux plaques devrait être prolongée à l’Ouest, sur le continent. Elle devient difficile à suivre quand elle s’approche du Pacifique.

La deuxième illustration provient de l’Institut de Physique du Globe de Paris. On voit une coupe de l’Amérique centrale sur 300 km de profondeur. La plaque des Cocos s’enfonce sous celle de l’Amérique du Nord à cet endroit, à la vitesse de 76 millimètres par an. Elle a une cinquante de kilomètres d’épaisseur. Elle commence à plonger sous la fosse d’Amérique centrale. Après un trajet d’environ 150 km, sa trajectoire devient horizontale, puis elle replonge brusquement après avoir parcouru 300 km. C’est là que s’est produit le séisme, indiqué par le disque rouge. Il a été provoqué par une faille normale, c’est-à-dire par un étirement de la roche. L’évènement s’est produit à environ 50 km de profondeur.

Puisque la plaque s’enfonce dans le manteau terrestre, des séismes se produisent à l’interface entre la plaque et le manteau, le glissement s’effectuant par à-coups. C’est la cause du séisme du 19 septembre 1985. Ce phénomène est qualifié de méga-chevauchement car il est semblable aux chevauchements qui se produisent dans la croûte continentale, quand elle est comprimée : une faille oblique apparaît et un bloc grimpe sur l’autre. Mais les séismes peuvent aussi être dus à des contraintes qui s’exercent à l’intérieur de la plaque. Comme la plaque est tirée vers le bas, elle s’étire et se casse. C’est ce qui s’est produit le 8 septembre, à un peu plus de 60 km de la fosse, puis le 19 septembre à l’endroit où la plaque replonge dans le manteau. Vu sa position, le second séisme pourrait également être dû à la flexion de la plaque.

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