La façon dont la sismicité au focus profonde contrôle le volcanisme de Changbaishan

Une équipe de recherche a utilisé la technologie de tomographie à double différence télésismique pour découvrir les changements morphologiques de la dalle de subduction du Pacifique dans la zone de transition du manteau sous le nord-est de la Chine.

De plus, ils ont également signalé ses effets de contrôle sur le volcanisme du champ volcanique de Changbaishan (CVF) et des tremblements de terre profonds. L’étude est publiée dans Communications de la nature.

Les volcans de Cénozoïque sont largement distribués dans la région nord-est de la Chine, parmi lesquels le CVF est le plus grand. Le CVF est un volcan intraplate typique. Actuellement, le mécanisme de formation du CVF est toujours controversé. De plus, il existe une autre caractéristique géologique remarquable dans le nord-est de la Chine, un groupe de tremblement de terre profond à environ 300 km à l’est du CVF.

On pense généralement que les mécanismes de formation pour les tremblements de terre profonds comprennent la déshydratation, l’embrimance, l’instabilité de cisaillement adiabatique, etc. Ces mécanismes sont principalement contrôlés par des conditions de température, mais la structure thermochimique de la zone de subduction le long de la frappe reste fondamentalement inchangée en Asie du Nord-Est. Par conséquent, on ne sait pas non plus pourquoi les tremblements de terre profonds se concentrent dans le CVF.

Les chercheurs, dirigés par le professeur Zhang Haijiang de l’Université des sciences et de la technologie de la Chine (USTC), en collaboration avec le Dr Robert Myhill de l’Université de Bristol, ont utilisé des données d’arrivée sismique de la région de l’Asie du Nord reçues par des stations sismiques mondiales, et ont construit une tomographie à double dimension multi-dimensionnelle à haute résolution en utilisant une double division multi-dimensive.

Les résultats ont indiqué que sous le CVF, il y avait un phénomène d’une dalle de subduction insérant localement dans le manteau inférieur, tandis que ses côtés nord et sud stagnaient dans la zone de transition du manteau.

Les régions où les dalles de sous-produits descendent coïncident avec les dépressions locales de l’interface de discontinuité de 660 kilomètres dans la zone de transition du manteau obtenue à partir de l’imagerie de la fonction du récepteur.

Les changements de morphologie des dalles de sous-production de plats allongés à la descente, puis à à nouveau à plat du nord au sud à l’intérieur de la zone de transition du manteau, offre un espace pour l’upwelling du matériau chaud sous la dalle, fournissant ainsi une source de manteau profonde pour l’activité volcanique du CVF.

De plus, les grappes de tremblements de terre profonds se concentraient le long de la partie incurvée de la plaque du Pacifique où elle s’est subditée à travers le 660, suggérant que la forte déformation localisée produite par la dalle lorsqu’elle sous -ducse localement était le mécanisme clé pour la survenance de tremblements de terre profonds.

Cette découverte offre une nouvelle perspective sur le mécanisme physique des tremblements de terre de source profonde, et pour la première fois unifie le volcanisme CVF avec des tremblements de terre de source profonde, les attribuant aux processus dynamiques profonds causés par la subduction partielle de la plaque de Pacifique à travers l’interface 660-kilomètre.