Grâce à une technique appelée tomographie sismique, les chercheurs utilisent la forme des ondes sismiques progressives provenant de tremblements de terre proches ou lointains pour créer des images 3D de l’intérieur de la Terre, leur permettant de « voir » des centaines de kilomètres sous la surface.
L’Etna, en Italie, a fait l’objet de nombreuses études de tomographie sismique, alors que les scientifiques tentent de comprendre la relation entre la tectonique et les voies de magma sous le volcan le plus haut et le plus actif d’Europe.
La plupart des volcans de la zone de subduction se trouvent au-dessus d’une plaque tectonique en train de s’enfoncer, et leur magma provient de la fusion du manteau au-dessus de plaques tectoniques en train de s’enfoncer. Mais l’Etna se trouve dans la zone de collision des plaques tectoniques africaine et européenne, dans un environnement géologique unique marqué par des chaînes de montagnes, des systèmes de failles et une tectonique active. Ce contexte tectonique particulier laisse les scientifiques dans l’incertitude quant à la provenance exacte du magma de l’Etna.
Pour simplifier, la plupart de ces études de tomographie sismique partent du principe que les ondes sismiques se propagent à travers la croûte et le manteau à la même vitesse, quelle que soit la direction dans laquelle elles se déplacent. Autrement dit, elles partent du principe que ces matériaux sont « isotropes ». Cette technique peut offrir une image approximative de la structure d’une région, mais elle manque de précision et les artefacts dans la vitesse modélisée des ondes sismiques peuvent être interprétés à tort comme des différences dans la composition ou les propriétés thermiques de la Terre.
La tomographie anisotrope, quant à elle, prend en compte la dépendance directionnelle de la vitesse des ondes sismiques, fournissant ainsi aux chercheurs des informations structurelles plus détaillées. R. Lo Bue et ses collègues sont les premiers à utiliser la tomographie anisotrope à ondes P pour observer sous l’Etna. (Les ondes P, ou ondes primaires, sont les ondes qui se déplacent le plus rapidement lors d’un tremblement de terre.) Cette imagerie offre un nouvel aperçu des profondeurs des segments de faille et met en lumière certaines des énigmes du volcan.
Les chercheurs ont examiné les données des tremblements de terre survenus sur l’Etna entre 2006 et 2016, recueillies à partir d’un réseau de 30 sismomètres. Leur ensemble de données comprenait des tremblements de terre d’une magnitude comprise entre 0,5 et 4,3 avec des enregistrements clairs d’ondes P. En incluant l’anisotropie dans la tomographie, ils ont identifié le magma fluide dans la croûte et détaillé les voies potentielles qu’il pourrait emprunter pour atteindre la surface. L’article est publié dans la revue Lettres de recherche géophysique.
À l’avenir, ce type d’analyse pourrait être un outil utile pour améliorer la surveillance des volcans, car il peut révéler des informations sur le mouvement du magma dans la croûte et peut expliquer comment l’orientation des structures telles que les failles et les fractures peut affecter ces trajectoires.
Plus d’information:
R. Lo Bue et al., Structure crustale du volcan Etna (Italie) à partir de la tomographie anisotrope à ondes P, Lettres de recherche géophysique (2024). DOI: 10.1029/2024GL108733
Fourni par l’Union géophysique américaine
Cet article est republié avec l’aimable autorisation d’Eos, hébergé par l’American Geophysical Union. Lisez l’article original ici.
Citation: Une imagerie améliorée offre un nouvel aperçu du mont Etna (2024, 9 juillet) récupéré le 9 juillet 2024 à partir de
Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre d’information uniquement.