Une étude, dont les résultats intitulés «An 8-month slow slip event triggers progressive nucleation of the 2014 Chile megathrust» ont été publiés dans la revue Geophysical Research Letters, a permis d'analyser la phase de préparation du séisme en méga-chevauchement de Magnitude 8.1, qui a eu lieu sur la subduction chilienne le 1er avril 2014.

Indiquons tout d'abord que, pour expliquer la phase de préparation aux grands tremblements de terre qui reste mal comprise, deux modèles concurrents ont été proposés: l'un est basé sur l'hypothèse «que l’accélération du moment sismique les précédant est déclenchée par un glissement lent sur l'interface», tandis que l'autre fait intervenir «une cascade lente de séismes déclenchant finalement le choc principal».

D'autre part, «probablement en raison de la surveillance in situ limitée, ainsi que des limites liées au seuil de détection par les données géodésiques», la phase de préparation des tremblements de terre est en général analysée «en utilisant uniquement des données sismologiques qui ne captent que la composante sismique de la déformation».

Jusqu'ici, les études réalisées sur la phase de préparation du séisme du 1er avril 2014 au Chili se sont surtout concentrées sur les 15 jours précédant l'évènement, où une importante activité sismique a suivi l’occurrence du plus gros séisme précurseur de Mw6.8. Alors que «peu de choses sont connues sur la possible occurrence d’un précurseur à long terme», l'étude ici présentée a relevé «qu'un groupe de stations GPS côtières a subi une accélération vers l'ouest huit mois avant le choc principal».

Les déplacements de surface en question «peuvent être modélisés comme un glissement lent équivalent à une Mw6.5 sur l'interface de subduction, localisé autour de la zone qui a rompu par la suite». La comparaison avec l’activité sismique sur la même période fait apparaître «que ce glissement était asismique à 80% (i.e. silencieux)».

Comme quinze jours avant le séisme, le plus gros séisme précurseur de la séquence a lieu, «suivi par une forte augmentation de la sismicité et de la déformation associée», cela laisse penser «qu’une séquence de répliques et d’afterslip se superpose alors au glissement asismique préexistant», donc qu'une accélération du glissement sur l’interface de subduction «déclencherait la rupture des petites aspérités sismiques, dont les pré-shocks sont la signature, et finalement la rupture principale».

En outre, «sur cette même période de 8 mois précédant le tremblement de terre principal», les données accélérométriques montrent «que le contenu fréquentiel des séismes précurseurs (foreshocks) évolue»: l'analyse des spectres de Fourier et «l’évolution temporelle des résidus par rapport aux mouvements au sol simulés par les Equations de Prédiction de Mouvements du Sol (GMPEs)» indiquent «que le rayonnement à haute fréquence des foreshocks diminue lorsque le glissement lent s’initie sur l’interface de subduction».

Ces éléments «suggèrent que la source de ces séismes évolue progressivement»: les ruptures sismiques paraissent devenir «de plus en plus lisses et / ou plus lentes» en réponse «au glissement lent de l'interface de subduction», des observations «interprétées comme une propagation graduelle des ruptures sismiques au-delà des aspérités sismiques vers les zones métastables environnantes». On aurait là «le mécanisme de préparation conduisant à la nucléation du séisme principal qui rompt une large zone constituée de plusieurs aspérités, ainsi que des zones métastables qui les relient».

En fin de compte, le forçage asismique lent déclenche «un nombre accru d'événements sismiques avec un élargissement des surfaces de rupture via une propagation progressive de la rupture vers les zones conditionnellement stables entourant de petites aspérités sismiques, un mécanisme conduisant finalement à la nucléation de rupture principale».