Une étude, dont les résultats intitulés «A seismic reflection image for the base of a tectonic plate» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de mettre en évidence, grâce à une méthode de sismologie active, une structure de faible viscosité qui expliquerait comment le mouvement de la plaque pacifique peut être découplé de celui du manteau en dessous.

La campagne d'observations sismiques en question concerne «la zone où la plaque pacifique plonge sous la plaque australienne, à la pointe sud de l'île du Nord de la Nouvelle-Zélande».

Pour obtenir «une excellente résolution verticale, bien meilleure que les observations antérieures dans d'autres zones de subduction, avec des ondes sismiques émises par des tremblements de terre naturels», l'étude ici présentée «a employé les grands moyens pour envoyer des ondes sismiques à plus de 100 km de profondeur dans le manteau terrestre».

En effet, des capteurs ont été déployé «sur une ligne de 85 km de longueur, au sol comme en mer, pour enregistrer les ondes provoquées par 12 explosions de 500 kg de dynamite placés dans des puits souterrains».

Grâce à ce dispositif, «pour la première fois la structure verticale fine de la frontière entre la lithosphère, autrement dit la plaque constituée de la croûte océanique et d'une partie du manteau supérieur, et l'asthénosphère, partie moins rigide du manteau», a pu être distinguée.

Il est ainsi apparu «une frontière très fine, de seulement 1 km, sous laquelle se trouve une autre couche de 10 km», qui a été baptisé «chenal de cisaillement». La faible viscosité de cette structure expliquerait ainsi «comment le mouvement de la plaque peut être découplé de celui du manteau en dessous.»

En fait, «le caractère plus visqueux de cette couche intermédiaire pourrait s'expliquer par la présence de magma, même en faible proportion, dans les roches du manteau».