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Découverte d’une faille géothermique avec des températures étonnamment élevées en Nouvelle Zélande

par Anaïs SCHNEIDER - 6 juin 2017 ( dernière mise à jour : 7 juin 2017 )

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The Deep Fault Drilling Project - Le site de Westland (Nouvelle Zélande)
Photo : John Townend.

Le projet de forage DFDP (Deep Fault Drilling Projet) a permis de révéler l’existence d’une faille géothermique avec des températures étonnamment élevées et un grand potentiel de ressources géothermiques dans la région des alpes néo-zélandaises. Le gradient géothermique [1] atteint près de 125°C/km, soit plus de 4 fois la valeur rencontrée habituellement à la surface de la Terre. La communauté scientifique française, avec notamment des chercheurs du laboratoire ISTerre a joué un rôle central dans l’acquisition de ces mesures géophysiques. Les résultats du projet ont été publiés dans le journal Nature.

 

 

Le projet DFDP (Deep Fault Drilling Projet) vise à mieux comprendre la géologie et l’environnement géophysique de la Faille Alpine une faille majeure, prête à rompre. Située dans l’Ile Sud de la Nouvelle Zélande, cette faille majeure, longue de près de 850km, sépare la plaque Pacifique de la plaque Indo-Australienne. Avec une vitesse de déplacement horizontal de près de 31 mm/an dans sa partie sud, c’est l’une des failles transformantes les plus rapides au monde. Les études paléosismologiques ont montré une périodicité de séismes de forte magnitude remarquable. La dernière rupture majeure sur la faille remontant à 1717, on estime que la faille a 30% de chance de rompre par un séisme de magnitude supérieure à 8 dans les 50 prochaines années. Le site de Whataroa a été identifié comme le meilleur endroit au monde pour comprendre les failles géothermiques et leurs étapes d’évolution juste avant un tremblement de terre.

Le projet DFDP est unique par son objectif de caractériser une faille avant une rupture majeure. La campagne DFDP-2 de l’automne 2014 a tenté de percer la faille à plus de 1000 m de profondeur, afin de s’affranchir des effets topographiques des Alpes du Sud que la faille a générés. La communauté scientifique française, avec des chercheurs des laboratoires ISTerre et Géosciences Montpellier, a joué un rôle central dans l’acquisition des mesures géophysiques dans le puits DFDP-2B lors des opérations de l’automne 2014. Bien que le forage de 900m de profondeur n’ait pu atteindre le cœur de faille, une somme de données considérable a pu être enregistrée. En effet, les enregistrements atteignent une longueur cumulée de plus de 19 km.

Ces données ont permis de mettre en évidence un résultat inattendu : le gradient géothermique atteint près de 125°C/km, plus de 4 fois la valeur usuellement rencontrée à la surface de la Terre, alors qu’il n’y a pas de volcanisme dans la zone. Cette valeur importante s’explique par des circulations de fluides chauffés au cœur des montagnes vers les vallées. Cette ressource géothermique pourrait jouer un rôle dans le développement économique de la Côte Ouest de l’Île du Sud de la Nouvelle Zélande.

Ces résultats sont prometteurs pour des campagnes de forage ultérieures. Il est en effet possible d’atteindre à 1500 m de profondeur sur ce site des températures qu’il n’est possible d’atteindre qu’à 4 km ailleurs à des coûts bien supérieurs. Caractériser et instrumenter une faille en fin de cycle inter-sismique dans ces conditions serait une première mondiale.



Cette actualité a également été relayée par
> Victoria University of Wellington, New Zealand
> l’Université Grenoble Alpes (UGA)
> l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble (OSUG)

- Source
Extreme hydrothermal conditions at an active plate-bounding fault, Sutherland R., Townend J., Toy V., Upton P., Coussens J., Allen M., BaratinL.-M., Barth N., Becroft L., Boese C., Boles A., Boulton C., Broderick N. G. R., Janku-Capova L., Carpenter B. M., Célérier B., Chamberlain C., Cooper A., Coutts A., Cox S., Craw L., Doan M.-L., Eccles J., Faulkner D., Grieve J. et al., Nature 546, 137–140, 01 June 2017 doi : 10.1038/nature22355

- Contact scientifique à ISTerre
Mai-Linh Doan


[1Gradient géothermique : augmentation de température constatée dans le sous-sol à mesure que l’on s’éloigne de la surface. Le gradient moyen en Europe est d’environ 1°C tous les 33 mètres, soit 3°C tous les 100 mètres.







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