Après avoir analysé sept années de données sismiques dans le bassin de Midland, une équipe de scientifiques de l’Université du Texas à Austin a découvert que l’activité sismique se dirigeait probablement vers le nord-est, en direction de la communauté de Big Spring.
Bien que la plupart des séismes passés se soient produits dans la région du sud-ouest, près d’Odessa et de Midland, les chercheurs ont identifié une tendance sismique se déplaçant le long d’une vaste zone de faille sismogène nouvellement identifiée s’étendant vers le bord nord-est du bassin.
« La zone de faille a été activée et elle a la capacité de déclencher des tremblements de terre supplémentaires qui peuvent être ressentis par les humains, notamment parce qu’elle est si proche des grandes villes le long de l’Interstate 20 », a déclaré Dino Huang, professeur adjoint de recherche à la Jackson School of Géosciences qui a dirigé la recherche.
Les résultats ont été publié dans la revue Lettres de recherche sismologique.
L’étude est basée sur les données collectées par TexNet, un réseau de surveillance sismique à l’échelle de l’État exploité par le Bureau of Economic Geology, une unité de recherche de la Jackson School. De janvier 2017 à novembre 2023, TexNet a enregistré 1 305 tremblements de terre dans la région, la grande majorité d’entre eux étant très faibles et ne causant aucun dommage.
Les sismomètres TexNet détectent les tremblements de terre en enregistrant le mouvement du sol provoqué par l’activité sismique. Les chercheurs ont utilisé ces données pour déterminer la profondeur, l’emplacement et l’orientation des failles géologiques (de grandes fissures sous le sol où des tremblements de terre peuvent se produire) à l’aide d’une technique appelée analyse sismique passive. Contrairement à l’analyse sismique active, cette technique ne nécessite pas de tirer manuellement une source d’énergie sismique, telle qu’un canon à air comprimé, pour explorer les structures de failles souterraines.
L’analyse a permis aux chercheurs de reconstituer des parties non cartographiées du système de failles du bassin de Midland. Les principales caractéristiques comprennent ce qui ressemble à une structure de rift s’étendant au milieu du bassin dans la roche profonde du sous-sol et qui s’élargit lentement avec le temps. Cette structure de rift est entourée de chaque côté par un réseau complexe de failles plus petites.
Au sein de ce système de failles, les chercheurs ont identifié 15 zones distinctes productrices de tremblements de terre, des endroits où des tremblements de terre se sont déjà produits et où les tremblements de terre peuvent être attribués à des sources communes de stress dans le sous-sol. Les chercheurs ont ensuite combiné les données sur la fréquence et la magnitude des tremblements de terre de toutes les zones pour déterminer le potentiel sismique futur de l’ensemble du bassin Midland, c’est-à-dire le potentiel de futurs tremblements de terre.
À l’aide de l’analyse statistique des données TexNet, les chercheurs ont déterminé que la sismicité du bassin a augmenté depuis 2018. Bien que ce potentiel indique que le bassin présente une probabilité plus élevée de futurs tremblements de terre par rapport au risque de tremblement de terre d’avant 2018, il ne fournit pas d’informations sur la fréquence des tremblements de terre futurs. l’ampleur ou le moment où ils pourraient frapper. Cependant, sur la base de l’activité sismique récente, les chercheurs ont une idée des zones qui seront les plus sujettes aux tremblements de terre à l’avenir.
L’équipe émet l’hypothèse qu’un séisme de magnitude 5,2 qui a frappé Range Hill en 2022, qui se trouve dans la zone 6 et au nord-ouest de la ville de Midland, a introduit une contrainte supplémentaire dans le système de failles qui s’est propagé vers le nord-est le long du même chemin que la structure de rift révélée par leur étude. analyse sismique passive. Les scientifiques s’attendent à ce que davantage de séismes se produisent dans les zones 6 à 8, au nord-ouest des villes de Big Spring et Stanton, à mesure que la tension se propage à travers le système de failles.
Les chercheurs citent deux tremblements de terre récents dans la zone 8 – une magnitude de 3,7 et une magnitude de 3,8 survenus en mars et novembre 2023 – comme preuve de leur hypothèse.
Le bassin de Midland est l’une des principales plaques tournantes de l’extraction pétrolière et gazière au Texas. Au fil du temps, l’injection des eaux usées de ces opérations dans le sous-sol a introduit des contraintes le long des failles qui ont déclenché des tremblements de terre. Selon les chercheurs, les données de TexNet les aident à comprendre cet état de contrainte sur le système de failles et comment atténuer la sismicité induite qui y est associée. En outre, connaître les régions où les tremblements de terre sont les plus susceptibles de se produire peut aider les opérateurs à ajuster les opérations d’injection des eaux usées afin de maintenir un faible stress et la productivité du bassin.
Le directeur de TexNet et professeur de recherche Alexandros Savvaidis et le professeur assistant de recherche Yangkang Chen sont co-auteurs de l’étude.
Plus d’information:
Guo-chin Dino Huang et al, Caractéristiques sismotectoniques complexes dans le bassin Midland du Texas : contraintes par la sismicité et les mécanismes sources des tremblements de terre, Lettres de recherche sismologique (2024). DOI : 10.1785/0220230269