Abstract

A moins de comprendre comment les failles fluent, nous ne comprenons pas complètement comment elles produisent des séismes. Cependant, la majeure partie de la physique et de la géologie du fluage à basse température n’est pas connue. Il existe deux types de fluage à basse température : le fluage faible des failles lisses et le fluage fort des failles rugueuses, avec un spectre de modes intermédiaires entre les deux. La plupart des modèles conceptuels et numériques traitent du fluage faible, en supposant une faille très lisse avec une gouge typiquement affaiblie par des minéraux hydriques (Harris, 2017). Le fluage fort est moins bien compris. Pour les zones de subduction, le fluage fort semble être courant et est souvent associé à la subduction de grandes irrégularités géométriques telles que les monts sous-marins et les crêtes asismiques (Wang et Bilek, 2014). Ces irrégularités génèrent des systèmes de fractures car elles poussent contre la résistance des roches fragiles. L’environnement hétérogène de contraintes et de structures qui en résulte rend très difficile le verrouillage de la faille. Le fluage observé géodésiquement dans de telles conditions est accompli par la déformation complexe d’une zone de dommages 3D. Les failles à fort fluage dissipent plus de chaleur que les failles qui produisent de grands séismes (Gao et Wang, 2014). Bien qu’une résistance frictionnelle intégrée de la faille reste un concept utile, le mécanisme de reptation est très différent du glissement frictionnel d’une faille lisse à renforcement de vitesse. La cataclasie et le fluage par pression-solution dans les systèmes de fracture doivent être des processus importants dans le fluage fort. Le fluage fort est nécessairement non stable et produit des séismes de petite et moyenne importance. Le fluage fort d’un mégathrust peut également favoriser l’apparition d’un type très particulier de fluage faible – le glissement lent épisodique autour du coin du biseau mantellique accompagné de tremblements (ETS). Un exemple est Hikurangi, où un fort fluage fait que la transition frictionnelle-viscérale le long de l’interface de la plaque se produit beaucoup moins profondément que le coin du biseau mantellique, une condition nécessaire pour l’ETS (Gao et Wang, 2017). Gao et Wang (2014), Strength of stick-slip and creeping subduction megathrusts from heat flow observations, Science. Gao et Wang (2017), Rheological separation of the megathrust seismogenic zone and Episodic Tremor and Slip, Nature. Harris (2017), Large earthquakes and creeping faults, Rev. Geophys. Wang et Bilek (2014), Fault creep caused by subduction of rough seafloor relief, Tectonophysics.