La faille de San Andreas


situation


La faille de San Andreas coupe en deux la Californie, de Salton Sea au sud jusqu'au cap de Point Arena, au nord de San Francisco. La plus longue, près de 1000 km, la plus célèbre, elle n'est qu'un élément d'un réseau croisé formé au cours des derniers vingt millions d'années, au long duquel s'exercent les mouvements tectoniques : ici, les tremblements de terre sont quotidiens, mais la plupart sont imperceptibles à l'homme. Lorsque, localement, l'ajustement des plaques a trop longtemps attendu, l'effet est catastrophique : en 1906, la partie occidentale de la Californie glissa en quelques heures de six mètres vers le nord, détruisant maisons, bâtiments et voies de communication. Le séisme avait atteint 8.3 sur l'échelle de Richter : la surface du sol fut déchirée du nord de la baie de San Francisco jusqu'au cap Mendocino, sur huit à dix kilomètres de profondeur.

La croûte terrestre est morcelée par un réseau de joints, dont les contours définissent des segments de taille très variable. Ces plaques bougent les unes par rapport aux autres, et changent parfois de direction : c'est le phénomène appelé dérive des continents. Ces joints peuvent être des rifts sous-marins, où l'afflux régulier de magma alimente la croissance des plaques océaniques, toujours immergées. De chaque coté du rift croissent des montagnes : certaines deviennent assez hautes pour donner naissance à des archipels volcaniques. A la jonction d'une plaque continentale et d'une plaque océanique, cette dernière, plus dense, s'enfonce sous le continent et fond au contact du magma : le phénomène est appelé subduction. Une partie des sédiments marins est refoulée vers la terre ferme, où elle crée des chaînes côtières. En même temps, d'énormes bulles de magma s'élèvent à travers les terrains continentaux et forment des montagnes ou ouvrent des volcans. Lorsque deux continents entrent en contact (on parle de collision, mais le phénomène est si lent que le mot paraît inapproprié), la pression dans la zone de suture forme des montagnes, comme les Alpes et l'Himalaya.

Le magma alimente les plaques : elles croissent en sens opposé de part et d'autre du rift (la plaque Pacifique vers l'ouest, la plaque de Farallon vers l'est). Les montagnes sous-marines formées par le rift sont hautes de centaines, parfois de milliers de mètres. Sur le continent, montagnes et volcans se forment au droit de la zone de subduction.

rift sous marin

Le continent nord-américain dérive vers l'ouest de quelques centimètres chaque année, et chevauche en partie la ligne brisée formée par un rift. La croissance de la plaque de Farallon s'oppose à l'avance du bloc continental et engendre dans le sol des efforts de compression. Lorsque le rift est atteint, ses montagnes se lient aux terrains continentaux. Progressivement, le rift s'éteint et les plaques se solidarisent. Le plateau continental gagne en largeur, et l'accumulation des sédiments, ramassés comme par la lame d'un immense bulldozer, accroît la surface des terres émergées.

Sous l'océan, l'ensemble des plaques dérive, lui, vers le nord-nord-ouest. Là où a lieu l'accrochage, la pression diminue, puis s'inverse : la partie occidentale du continent se fend, s'étire et la région du Basin and Range se forme. Là où le contact n'a pas encore eu lieu, les plaques océaniques continuent de croître. Ce mouvement n'est pas une simple translation : la plaque du Pacifique tourne autour d'un point situé au sud de l'Australie. Au niveau de la Côte Ouest, cette rotation engendre un mouvement vers le nord de l'ordre de dix centimètres par an. Les distorsions ainsi infligées au continent nord-américain ont ouvert la Mer de Cortez, élevé les Transverse Ranges, au nord de Los Angeles et créé un réseau de failles qui permet aux différents segments du terrain de s'ajuster entre eux.

L'ensemble des plaques océaniques dérive vers le nord-nord-ouest, alors que le continent avance vers l'ouest : la plaque de Farallon disparaît peu à peu sous les terres. Plaques océanique et continentale se solidarisent suffisamment pour créer des tensions qui ouvrent le Golfe de Californie et créent un réseau de failles. Celui-ci s'étend jusqu'au Plateau du Colorado. Le cisaillement entraîne la partie occidentale de la Californie vers le nord.

schéma plaque de farallon

Les rifts ne sont pas de belles lignes droites : interrompus par des failles transversales, ils courent en zigzags. La côte elle-même n'est pas rectiligne. L'accostage se fait progressivement, par le milieu de la Californie. Il n'est pas terminé, et une partie de la plaque de Farallon, la microplaque de Juan de Fuca, continue de s'enfoncer sous le continent : les remontées magmatiques forment de nouvelles montagnes et provoquent des éruptions comme, en 1980, l'explosion du Mont St Helen, au sud de l'Etat de Washington. Dans l'Oregon, on constate qu'en un point de la chaîne des Cascades, constituée de volcans aux âges très variables, la terre gonfle régulièrement de quelques centimètres chaque année : à quelque kilomètres de profondeur, une accumulation de magma pousse vers le haut ! C'est probablement là le prélude à de nouvelles éruptions...

Les failles ne sont pas de longues entailles à travers plaines et montagnes. Elles se manifestent par des phénomènes d'allure parfaitement anodine, et si l'on n'est pas averti de leur existence, on peut les traverser indéfiniment sans se douter de leur présence. Ces manifestations sont bien apparentes en plusieurs points de la Californie.

Depuis le promontoire de "Keys View", dans le parc national de Joshua Tree, on voit dans le bassin de Coachella Valley une longue crête, incongrue au milieu de la plaine : la frontière entre plaques, divisée en deux branches, court de chaque coté de ces collines, les Indio Hills, élevées par la compression des terrains. On cherchait un trou, on trouve une montagne ! Dans la zone de contact, le frottement transforme le sol en fine argile imperméable : une ligne d'oasis décèle le parcours de la faille. Un petit parc y est établi : la Coachella Valley Preserve.

Coachella Valley Coachella Valley

Coachella Valley : la pression entre les blocs tectoniques a élevé la ride au milieu du bassin (02/02)

La faille s'oriente vers l'ouest, coupe les Chaînes Traverses, puis reprend son chemin vers le nord. Après cette baïonnette, elle entre dans Carrizo Plain, où elle se manifeste avec vigueur : succession de cuvettes sans débouché où s'accumule le sel, talus à contre-pente, ruisseaux déviées de leur course.

Carrizo Plain Carrizo Plain

A Carrizo Plain, ce ruisseau en baïonnette rend la translation bien évidente (02/03)

Deux cent cinquante kilomètres au nord, non loin de Salinas, la faille de San Andreas court dans la vallée de San Benito et les Chaînes Côtières : le déplacement de la plaque du Pacifique a emporté une partie d'un volcan, dont l'autre moitié est restée 300 kilomètres au sud-est : les laves forment de grands massifs et des séries de pitons, protégés dans Pinnacles National Monument.

Pinnacles Pinnacles

Les falaises de cendre du volcan coupé en deux, à Pinnacles National Monument (0/2/02)

A quelques kilomètres, dans la plaine de la Salinas, l'église de la mission San Juan Bautista est bâtie au bord de la zone en mouvement ! Les pauvres moines devaient se demander pourquoi le Seigneur s'acharnait à leur envoyer si souvent des tremblements de terre. Juste à côté, fermiers et ouvriers agricoles font leur travail quotidien sur cette terre toujours susceptible de bouger.

mission San Juan Bautista

La mission San Juan Bautista, au-dessus d'un tronçon du Camino Real. Qui irait croire, sans en être averti, que ce talus est le bord de la zone de faille ! (09/04)

Dans les San Bruno Mountains, simples collines de la péninsule de San Francisco, deux barrages, construits au début du XXme siècle, retiennent l'eau dans une dépression. On n'avait pas encore compris, au moment de leur construction, la véritable cause des séismes, mais le grand tremblement de terre de 1906 était présent dans tous les esprits: calculs et travaux furent bien faits. En 1989, les ouvrages résistèrent au séisme de Loma Prieta, dans une zone relativement éloignée de l'épicentre, situé au droit de Santa Cruz. L'un de ces lacs porte le nom de San Andreas, qu'un géologue américain transmit à la faille (on voit qu'André n'est pas le saint patron des tremblements de terre !). On est toujours un peu surpris, en imaginant le déluge qui pourrait déferler sur San Mateo, en observant la ligne à haute tension qui longe le lac, en pensant que 70% de la population californienne vit avec cette épée de Damoclès au-dessus de sa tête.

lac San Andreas   lac San Andreas

En bas, la baie. Juste au dessus, le lac San Andreas (06/02)

Au bord du lac, les fils d'une ligne à haute tension (06/02)

Juste avant le Golden Gate, la faille sort des terres à Mussle Rock, passe à deux ou trois kilomètres au large du célèbre pont suspendu, émerge dans Bolinas Lagoon et disparaît brièvement dans la bosse qui sépare la péninsule de Point Reyes du continent. Elle plonge dans la baie de Tomales, un long chenal qu'elle a formé, suffisamment semblable au Loch Ness pour que des émigrants écossais aient nommé Inverness un village riverain.

Point Reyes Bolinas Lagoon

Bolinas Lagoon, vu du Mont Tamalpaïs (04/08)

Tomales Bay

Tomales Bay : debout sur le fond du Pacifique, nous contemplons le continent américain, trois cents mètres au dessous de nous !

A travers terres et océan, la faille finit par se perdre en mer à Point Arena. Sur presque toute sa longueur, les terrains sont soudés : aucun mouvement ne se produit jusqu'à ce qu'un séisme relâche les tensions. Dans certaines zones, un mouvement lent et presque continu a lieu : les deux plaques glissent l'une par rapport à l'autre sans heurts. Toutes ces anomalies du terrain, ces roches qui ne correspondaient pas à leurs voisines d'en face, ont longtemps intrigué les géologues : ils avaient bien compris qu'il y avait une déchirure, mais comment expliquer ces décalages de plusieurs centaines de kilomètres entre minéraux identiques? En quelques années, la théorie de la dérive des continents, émise en 1915 par Alfred Wegener, mais admise seulement après 1960, leur en fournit l'explication.

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