Les limites transformantes

La faille de San Andreas mesure environ 1300 km de long. Depuis 10 millions d’années, les terres à l’ouest glissent vers le nord-ouest à environ 5 cm par an.

Coulisser côte à côte

À une limite transformante, deux plaques coulissent horizontalement l’une contre l’autre. Aucune croûte ne se forme, contrairement à une dorsale, et aucune n’est détruite, contrairement à une fosse. Le BGS parle donc aussi de limite conservative. L’idée vient du géophysicien canadien J. Tuzo Wilson, qui a proposé que ces grandes failles relient deux dorsales d’expansion ou, plus rarement, deux fosses. La plupart des failles transformantes sont au fond des océans : elles découpent les dorsales océaniques en segments en zigzag et sont marquées par des séismes superficiels. Quelques-unes traversent les continents, dont la plus célèbre est la zone de faille de San Andreas, en Californie.

La faille de San Andreas mesure environ 1300 km de long et atteint par endroits des dizaines de kilomètres de large. Elle relie la dorsale est-pacifique, au sud, à un autre ensemble de dorsales au large de l’Oregon et de l’État de Washington, au nord. Les terres du côté ouest appartiennent à la plaque pacifique et se déplacent vers le nord-ouest par rapport à celles du côté est, sur la plaque nord-américaine. Place-toi d’un côté ou de l’autre et regarde en face : l’autre côté se déplace vers ta droite. Les géologues parlent de décrochement dextre. La clôture du modèle se déplace de la même façon.

Blocage, déformation, rupture

Si les plaques glissaient sans à-coups, il n’y aurait pas de grands séismes, seulement un lent glissement continu. Mais le plus souvent, le frottement bloque la faille alors que les plaques continuent d’avancer de chaque côté. La roche près de la faille se déforme comme une règle tenue par une extrémité et emmagasine de l’énergie. Après le grand séisme de San Francisco de 1906, le géologue Henry Fielding Reid a expliqué la suite : quand la déformation dépasse ce que le frottement peut retenir, la faille glisse brusquement. La roche déformée reprend sa forme et l’énergie accumulée se propage sous forme d’ondes sismiques. Les roches retrouvent leur forme initiale, mais sont désormais décalées de part et d’autre de la faille. C’est le rebond élastique.

Clôtures, routes, cours d’eau et rangées d’arbres qui traversent une faille active rendent ce décalage visible. Lors d’un grand séisme, ils peuvent se décaler de plusieurs mètres en un instant. Sur de longues durées, les déplacements s’additionnent : à 5 cm par an, une clôture serait décalée de 5 m en un siècle. Le BGS souligne que les limites transformantes produisent généralement de grands séismes à faible profondeur. Elles sont donc dangereuses pour les villes voisines, même sans les séismes profonds propres aux zones de subduction. La faille nord-anatolienne, en Turquie, en est un autre exemple continental.

Sur le fond océanique, les failles transformantes laissent de longues cicatrices appelées zones de fracture. Certaines s’étendent sur des centaines ou des milliers de kilomètres et atteignent 8 km de profondeur, comme les zones de fracture de Clarion, Molokai et Pioneer au large de la Californie et du Mexique. Leurs parties anciennes sont aujourd’hui inactives, mais les bandes magnétiques y sont décalées de part et d’autre : elles gardent la trace de l’ancien coulissage de la faille transformante.