Déviation d’un cours d’eau par la faille de San Andreas en Californie. © Doc Searls, Flickr
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Faille transformante

DéfinitionClassé sous :Géologie , tectonique des plaques , lithosphère

Les failles transformantes sont des failles verticales à l'échelle de la lithosphère, qui permettent la « transformation », c'est-à-dire l'accommodation, du mouvement des plaques lithosphériques. En ce sens, elles représentent un élément clé de la tectonique des plaques. On peut les trouver en milieu continental ou océanique.

Failles transformantes et failles décrochantes

Les failles transformantes font partie de la famille des failles dites décrochantes, dont le rejet est horizontal, ce qui signifie que les compartiments de part et d'autre de la faille verticale bougent l'un par rapport à l'autre, soit vers la droite (décrochement dextre), soit vers la gauche (décrochement senestre). Les failles transformantes représentent des structures tectoniques particulièrement importantes qui peuvent s'étirer sur des milliers de kilomètres. Elles assurent l'accommodation du mouvement des plaques lithosphériques et peuvent en ce sens représenter des limites de plaques actives et conservatrices : il n'y a ni création, ni disparition de croûte, contrairement aux deux autres types de limites de plaques actives que sont les dorsales et les zones de subduction. Les failles transformantes sont donc contrôlées par la cinématique globale de la Terre. Elles représentent des zones de déformation localisée entre des plaques considérées comme stables.

Faille décrochante sénestre © RobinL, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Failles transformantes océaniques

Les failles transformantes sont particulièrement visibles dans le domaine océanique où elles recoupent et dissèquent l'axe des dorsales en différents segments. La présence de ces failles s'explique en deux temps.

Premièrement, lors de l'ouverture océanique, une dorsale ne se propage pas de manière linéaire et continue. L'ouverture a lieu au niveau de zones plus « fragiles », créant des tronçons discontinus et légèrement décalés. Alors que l'accrétion océanique commence (création de croûte océanique à de l'axe de la dorsale), des zones de fracture transformantes vont se créer au niveau des relais, entre les différents segments de la dorsale en développement. L'initiation des failles transformantes est donc associée à l'architecture initiale de la dorsale et au fait que son axe n'est pas continu. L'orientation des failles est ainsi parallèle au sens du déplacement.

Deuxièmement, il faut garder à l'esprit que la Terre est une sphère et que tout mouvement de plaque sur une sphère obéit à la géométrie eulérienne : le mouvement relatif entre deux plaques représente en réalité un mouvement de rotation autour d'un axe. Dans le cas de deux plaques s'éloignant l'une de l'autre (ouverture océanique au niveau d'une dorsale), la vitesse d'écartement sera donc variable et fonction de la distance aux pôles eulériens. Au niveau des pôles de rotation, la vitesse d'ouverture est nulle, alors qu'elle est maximale au niveau de l'équateur eulérien. Dans ce contexte, les failles transformantes océaniques accommodent également la différence de vitesse d'ouverture entre les différents segments de la dorsale. La partie active d'une faille transformante se trouve entre les segments. Sa trace fossile (non active) est visible dans le reste de la croûte océanique. On parle de zone de fracture océanique. Ces zones de fracture peuvent s'étendre sur des milliers de kilomètres, jusqu'aux continents.

Faille transformante de la Romanche, océan Atlantique. © NGDC, Noaa, Wikimedia Commons, Domaine public

Les failles transformantes océaniques et les zones de fractures se caractérisent par une vallée profonde bordée de deux murs. Ces incisions dans la croûte océanique fournissent des coupes naturelles qui permettent de réaliser des observations afin de mieux comprendre les mécanismes de la création de la croûte océanique. L'intersection avec l'axe de la dorsale est marquée par un bassin profond, appelé bassin nodal. Cette zone à l'extrémité des segments est généralement moins magmatique et souvent associée à des processus tectoniques d’exhumation mantellique.

Autres types de failles transformantes

Les failles transformantes jouent donc le rôle de relais entre les diverses structures tectoniquement actives à la surface du globe :

  • Ride-ride : relais entre deux segments d'une même dorsale océanique, comme expliqué plus haut, ou entre deux dorsales différentes, comme la faille de San Andreas en Californie, qui assure le relais entre la dorsale est-Pacifique (au sud) et la dorsale Juan de Fuca (au nord) ;
  • Ride-zone de subduction, comme la zone de fracture d'Owen, au nord-ouest de l'océan Indien, qui assure le relais entre les dorsales de Carlsberg et de Sheba au sud et la zone de subduction du Makran au nord.  
  • Zone de subduction-zone de subduction, comme la faille alpine néo-zélandaise, qui traverse l'île Sud de la Nouvelle-Zélande et relie deux zones de subduction.
Carte des principales failles transformantes en vert. © Eric Gaba, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Les failles transformantes sont particulièrement sismogéniques et peuvent engendrer de violents tremblements de terre. L'exemple le plus connu est celui de la faille de San Andreas sur laquelle est attendu un puissant séisme : le Big One.

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