Mots clés : faille transformante, faille transcurrente, décrochement, ride océanique, tectonique des plaques, géométrie eulérienne, pôle eulérien, Romanche, faille du Levant, San Andrea, plaque Scotia, Hindou Kouch, Alpine Fault

Les failles transformantes : définition, géométrie et illustration

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

13/11/2013

Résumé

Mise au point sur les failles transformantes et les décrochements. Étude géométrique et exemples illustrés de différents types de failles transformantes.


Des questions et affirmations diverses circulent à propos des failles transformantes, parfois réduites à de simples décrochements océaniques, parfois considérées comme découlant de la géométrie eulérienne... À chaque fois, un fond de vérité mais aussi des notions mal comprises (parce que mal expliquées ?).

Après le rappel de ce qu'est un décrochement, nous retracerons la découverte théorique puis pratique des failles transformantes au moment de l'émergence de la tectonique des plaques. Une présentation géométrique précédera alors une partie d'illustration des grands types de failles transformantes.

Décrochement et rejet horizontal

Un décrochement est une faille (sub-)verticale à rejet horizontal. Une telle faille délimite donc deux compartiments ayant connus un mouvement relatif le long de leur limite sans déplacement vertical de l'un par rapport à l'autre.

Le sens de déplacement relatif peut être déterminé à l'affleurement par la recherche sur les miroirs de failles de marqueurs tels que marches d'escalier, cristallisations, stries, stylolithes... À l'affleurement ou sur carte, on peut aussi rechercher des marqueurs tels que des crochons ou objets géologiques interrompus et décalés par la faille (galet, couche repère, formation, pli...). En l'absence de critère certain, ou du fait qu'on observe un état final pouvant résulter d'une succession de déplacements, on peut parler de rejet ou déplacement apparent.

En se positionnant sur l'un des compartiments supposé fixe, on parle de décrochement dextre lorsque l'autre compartiment a eu un déplacement relatif vers la droite, et de déplacement senestre lorsque que le déplacement relatif est vers la gauche. (ce sens de mouvement relatif (dextre ou senestre) ne change pas quel que soit le compartiment sur lequel se place l’observateur, choisissez votre compartiment sans souci, le résultat est le même).

Figure 1. Stries sur un miroir de faille (décrochante)

Ce miroir de faille sub-vertical montre des stries sub-horizontales signant un mouvement relatif purement décrochant.

Carrière de la Petite Balme, Sillingy, Haute-Savoie.


Les mouvements relatifs essentiellement décrochants peuvent être détecter et/ou mis en évidence par l'étude de paysages et de cartes topographiques et géologiques. Pour les failles actives cartographiées, le mécanisme au foyer des séismes permet, si nécessaire, de déterminer le caractère dextre ou senestre de la faille.

Figure 2. Décalage topographique indicateur de décrochement

Le décalage du relief laisse présumer l'existence d'un décrochement senestre.

D'autres vues dans Miroir de faille décrochante : faille du Vuache, la Petite Balme, Sillingy (Haute Savoie) .


Figure 3. Décrochement mis en évidence sur carte géologique

La carte géologique montre que le décalage topographique correspond bien au décalage senestre d'un objet géologique. Ce mouvement a (eu) lieu le long de la faille, encore active, connue sous le nom de faille du Vuache.

D'autres vues dans Miroir de faille décrochante : faille du Vuache, la Petite Balme, Sillingy (Haute Savoie) .


Figure 4. Mécanisme au foyer d'une faille active décrochante

Le séisme d'Épagny / Annecy (15 juillet 1996) a son épicentre à l'aplomb de la faille du Vuache et son mécanisme au foyer montre bien qu'il s'agit dune faille décrochante.

La connaissance de l'existence de la faille du Vuache, de direction N120, permet d'interpréter sans équivoque le mécanisme au foyer comme étant celui d'un décrochement senestre de direction N120 (l'autre plan nodal indiquant un potentiel décrochement dextre de direction N30 ne correspond pas ici à la réalité).

À retrouver dans Miroir de faille décrochante : faille du Vuache, la Petite Balme, Sillingy (Haute Savoie) .


Rides océaniques et failles transformantes

Dans les années 1960, la prospection des fonds océaniques met en évidence les structures majeures que sont rides ( ridges ) et fosses ( trenches ) océaniques, avec des études sismiques mettant en évidence que ces structures sont respectivement associées à des déplacements en extension (rides océaniques ou dorsales) ou essentiellement en compression (fosses océanique ou zone de collision).

L'étude topographique des dorsales océaniques montre que celles-ci sont généralement composées de tronçons décalés par des accidents topographiques débordant de part et d'autre des rides océaniques. Ces accidents sont alors interprétés comme des décrochements "classiques" dont le décalage apparent indiquerait le sens de déplacement relatif réel.

Alors que les arguments et les concepts de la tectonique des plaques s'accumulent et se peaufinent, que la notion de plaques ou du moins de limites ou ceintures mobiles ( mobile belts ) s'installe, Wilson (1965) expose la notion de « faille transformante » ( transform fault ) sur la base d'observations géométriques à l'échelle locale et globale dans deux articles publiés les 24 juillet [1] et 22 octobre [2] 1965.

Figure 5. Interprétations géométriques possibles du décalage des tronçons de dorsale océanique

Deux interprétations possibles aux observations des fonds océaniques. Dans les deux cas on observe un accident topographique dû, entre autres, à la mise en contact de terrains d'âges différents.

A. À partir d'une ligne de fracturation initiale continue, se développe une dorsale océanique séparant deux plaques (gauche et droite). Se superposent alors un décrochement, non lié à l'expansion océanique, qui recoupe la dorsale et aboutit à quatre plaques, les plaques supérieures et inférieures sont séparées par un décrochement actif sur toute la longueur de séparation haut/bas.

Les tronçons de ride océanique sont sur deux ensembles distincts, comportant chacun deux plaques, qui coulissent l'un par rapport à l'autre le long de l'accident topographique observé. Cet accident est un décrochement sismiquement actif sur toute sa longueur. Le mouvement relatif entre les tronçons est alors senestre et le décalage ( offset ) entre les deux tronçons augmente au cours du temps.

B. À partir d'une ligne de fracturation initiale discontinue, se développent deux tronçons de dorsale océanique séparant deux plaques (gauche et droite) dont la limite est tronçon de ride supérieur - décrochement - tronçon de ride inférieur.

Les tronçons de ride océanique délimitent deux plaques qui s'écartent l'un de l'autre. Le mouvement relatif entre les plaques est une divergence au niveau des tronçons de dorsale et un décrochement entre ces deux tronçons. Seule cette portion de l'accident topographique est donc sismiquement active. Le mouvement relatif décrochent est alors dextre et le décalage ( offset ) entre les deux tronçons reste constant au cours du temps.

À la position "a" sont au contact des terrains d'âges différents appartenant à deux plaques en mouvement relatif l'une par rapport à l'autre. Il y a décrochement dextre et accident topographique. À la position "b" sont au contact des terrains d'âges différents appartenant à la même plaque (même vitesse de déplacement "latéral"). En "b", les terrains de la partie inférieure se sont mis en place au contact de terrains plus anciens de la partie supérieure mais ont ensuite migré latéralement avec ces derniers. Il n'y a donc jamais eu de mouvement relatif latéral entre ces terrains. Pour les terrains plus anciens de la partie supérieure, cette ligne a été une faille décrochante lorsque, situés entre les deux tronçons de dorsale océanique, ils étaient au contact de terrains de la plaque gauche. Ainsi, cet accident topographique n'est pas une vraie faille fossile dans le sens où elle aurait fonctionné un jour en décalant les terrains aujourd'hui en contact avant de devenir inactive. De part et d'autre de la partie active, l'usage du terme "faille transformante fossile" est donc à manipuler avec précaution, voire à proscrire. On pourra, avec moins de risque de confusion, parler de trace ou de prolongement de la faille transformante.


C'est par l'étude de mécanismes au foyer de séismes affectant des failles de l'Atlantique central que Sykes [3] montre en 1967 que les décrochements observés jouent selon le sens opposés au rejet apparent... comme prévu par Wilson dans le cas de failles transformantes. Nous sommes alors au début de la compréhension de ce qui va devenir la tectonique des plaques avec l'interprétation des plans sismiques de Wadachi-Benioff en terme de plan de subduction et les premières interprétations globales mêlant accrétion océanique, subduction et failles transformantes délimitant des plaques mobiles (cf. Histoire de la théorie de la tectonique des plaques ). Une faille transformante est l'un des trois type de limite de plaque, les deux autres types, plus précocement reconnus comme tels, étant les rides océaniques et les zones de subduction(/collision).

Résumons (sur la base du texte de C. Basile, 1990 [4] ) ce que sont les failles transformantes et ce que sont les failles décrochantes "classiques" appelées aussi failles transcurrentes.

Une faille transformante est une faille lithosphérique contrôlée par la cinématique globale , formant des zones déformées entre des plaques stables : un champ de déplacement global est alors accommodé par un unique déplacement local. La déformation est localisée uniquement sur une frontière, le déplacement est le même tout le long de la partie active et la faille est parallèle au sens de déplacement global.

Une faille transcurrente est une faille crustale générée par un champ de contrainte régional ou local . Le champ de déformation global entraîne une déformation diffuse, constituée d'une multitude de déplacements locaux. Il y a atténuation du déplacement quand on va vers les bords et le déplacement n'est pas nécessairement parallèle au déplacement régional.

Failles transformantes et géométrie

Le mouvement des plaques s'étudie en géométrie eulérienne (géométrie sur une sphère). Le mouvement relatif entre deux plaques s'interprète alors comme un mouvement de rotation autour d'un axe qui recoupe la sphère en deux points appelés pôles eulériens. Attention à ne pas confondre avec les pôles géographiques ou magnétiques, confusion pas si rare provenant certainement de l'étude classique de l'ouverture de l'Atlantique pour le quel le pôle eulérien de rotation est voisin des pôles Nord géographique et magnétique.

De cette géométrie sphérique découle deux propriétés intéressantes.

La première propriété est que la vitesse linéaire d'écartement est fonction de la distance aux pôles eulérien : nulle aux pôles, maximale à l'équateur eulérien, fonction du sinus de la latitude eulérienne en tout point. Ceci peut se vérifier sur une carte des âges des fonds océaniques, par exemple. Attention, sur carte "à plat" la distance mesurée doit être convertie en fonction de la latitude de mesure pour obtenir une distance "réelle" sur le globe terrestre.

La seconde propriété est que les failles transformantes sont parallèles localement au déplacement linéaire et dessinent donc sur le globe des arcs de cercle d'isolatitude eulérienne, permettant la détermination des pôles eulériens.

Attention, une mauvaise compréhension des notions de géométrie eulérienne et de ses conséquences ainsi qu'un retour "à plat" pour expliquer les phénomènes "avec les mains" aboutit parfois à une mauvaise explication des failles transformantes océaniques. Pour certains (espérons-le, de plus en plus rares), les tronçons de rides océaniques sont séparés par des failles transformantes car ces dernières sont nécessaires pour accommoder les différences de vitesse linéaire d'expansion des tronçons de dorsales. Cela découle d'une mauvaise interprétation de la vitesse linéaire lors du passage à un modèle d'expansion "à plat". De plus, cette interprétation explique les failles transformantes comme une conséquences incontournable de la géométrie eulérienne, alors que les failles transformantes des rides océaniques sont (simplement) le témoin que l'ouverture océanique s'effectue non pas le long d'une fracture initiale continue mais le long d'une série de fractures extensives qui "se chevauchent" ( overlapping spreading centers ou OSC) ou bien sont prises en relais par des failles de type transformant.

Voyons comment on peut expliquer "à plat" les failles transformantes, en commençant par ce que ne sont pas les failles transformantes, puis le modèle d'expansion simple (sans failles transformantes) avant de voir le modèle plus complet. Dans les modèles ci-dessous on considérera toujours un bord gauche fixe et une expansion symétrique de part et d'autre de la ride océanique.

Le "mauvais" modèle "à plat" consiste à ne prendre en compte que la différence de vitesse linéaire d'expansion et de la transposer comme le moteur de la formation des failles transformantes. Ainsi une plaque initiale sur le bord de laquelle on exerce une traction d'intensité décroissante et pour laquelle la fracture initiale délimitant les futures plaques suit une ligne continue aboutit à des "dorsales" décalées comme le montrent le schéma ci-dessous. Mais si l'état final peut sembler correspondre à des rides océaniques décalées par des failles transformantes, l'étude géométrique du déplacement montre qu'on n'est pas dans une telle situation. En effet, avec un bord gauche fixe, on a une plaque "gauche" dont la partie "continentale" est inchangée et dont les extensions océaniques sont de largeur variable ; jusque là, tout va bien. Par contre, à droite on n'a pas une plaque unique mais un ensemble de plaques, chacune ayant une vitesse propre de déplacement par rapport à la plaque droite fixe. Des décrochements parallèles à la direction de déplacement se développent et "strient" les fonds océaniques... mais ils ne sont pas actifs uniquement entre les tronçons de dorsales, car les plaques mobiles, à droite, se déplacent certes dans le même sens, mais à des vitesses différentes, donc avec un mouvement relatif, donc avec des failles actives. Remarquons aussi que la ligne de côte "droite" est redessinée au fur et à mesure de l'expansion... Pas de puzzle à reconstituer pour Alfred Wegener...

Ces failles sont bien des failles transformantes, mais pas du type relais entre tronçons d'une ride océanique séparant deux plaques (cf. Romanche entre Amérique du Sud et Afrique sur la ride médio-atlantique, dans la partie "exemples" ci dessous), mais plutôt de type limite entre plaques (cf. faille du Levant,).

Figure 6. Mauvaise interprétation de la formation des failles transformantes affectant une ride océanique

Dans ce modèle, le bord gauche est fixe. La plaque initiale est fracturée et de la lithosphère océanique est formée. La lithosphère océanique est représentée avec une couleur différente selon sa plaque d'appartenance et avec deux teintes : partie "ancienne" foncée et partie "récente" plus claire (on a considéré une vitesse d'ouverture constante sur chaque tronçon et une distinction ancien/récent à la moitié de l'évolution).

On obtient au final des tronçons de rides océaniques décalés, mais il y a ici 4 plaques et non pas deux plaques séparées par une ride océanique. Les faille transformantes séparent ici des plaques à mouvement relatif de même direction, ce ne sont pas des failles transformantes décalant des tronçons d'une ride océanique séparant deux grandes plaques.


Le passage d'un modèle sphérique à un modèle "à plat" doit garder l'élément géométrique de base qui est la rotation. Si les plaques tournent autour d'axes eulériens en modèle sphérique, c'est autour d'un centre de rotation qu'elles tournent "à plat". En gardant, comme précédemment, un bord gauche fixe et une ligne de fracture continue sur laquelle se situe le centre de rotation on obtient un schéma plus réaliste. En effet, la fracturation d'une plaque aboutit à deux plaques dont les lignes de côtes océaniques n'évoluent pas du fait de l'expansion océanique. On a bien une vitesse linéaire d'expansion variable, nulle au centre de rotation et de plus en plus élevée quand on s'en éloigne. Aucune faille transformante n'affecte la ride océanique centrale dans ce schéma... car elles ne sont pas une conséquence de cette vitesse linéaire variable, mais sont en fait la marque d'une fracturation initialement discontinue comme on va le voir après.

Figure 7. Modèle "à plat" d'expansion océanique

Dans ce modèle, le bord gauche est fixe. La plaque initiale est fracturée et de la lithosphère océanique est formée. La lithosphère océanique est représentée avec une couleur différente selon sa plaque d'appartenance et avec deux teintes : partie "ancienne" foncée et partie "récente" plus claire (on a considéré une vitesse de rotation constante et une distinction ancien/récent à la moitié de l'évolution).

Il y a bien deux plaques séparées, entre autres, par une ride océanique. La formation de lithosphère océanique est plus importante quand on s'éloigne du centre de rotation (vitesse linéaire d'expansion plus importante). Aucune faille transformante n'apparaît comme conséquence de cette ouverture.

Comme le centre de rotation a été placé "sur" la plaque initiale, un zone de subduction/collision est présente "sous" le pôle de rotation.


Analogie avec un sucrier

L'ouverture d'un sucrier boule s'effectue par rotation autour d'un axe dont on voit les pôles de rotation de type pôle eulérien de rotation. Le bol à sucre passe en "subduction" sous le couvercle. La vitesse linéaire d'ouverture du couvercle (flèches rouges) est nulle au pôle de rotation et maximale à l'équateur (à la "poignée"), sans que cela n'engendre de "découpage" des bordures du bol ou du couvercle.

Reprenons le modèle "à plat", avec un centre de rotation, un bord gauche fixe mais avec, cette fois-ci, une fracturation selon trois tronçons "fragiles" légèrement décalés. Lors de l'évolution géométrique du modèle on retrouve bien deux plaques dont les lignes de côtes océaniques n'évoluent pas du fait de l'expansion océanique. On a, une fois de plus, une vitesse linéaire d'expansion variable, nulle au centre de rotation et de plus en plus élevée quand on s'en éloigne. La ride océanique est constituée de tronçons reflétant la fracturation initiale selon une ligne discontinue. Les failles transformantes sont au niveau des relais et ne sont actives qu'entre les tronçons de dorsale. Ces failles (parties actives et fossiles) dessinent des arcs de cercle centré sur le centre de rotation.

Figure 8. Modèle "à plat" d'expansion océanique avec failles transformantes

Dans ce modèle, le bord gauche est fixe. La plaque initiale est fracturée et de la lithosphère océanique est formée. La lithosphère océanique est représentée avec une couleur différente selon sa plaque d'appartenance et avec deux teintes : partie "ancienne" foncée et partie "récente" plus claire (on a considéré une vitesse de rotation constante et une distinction ancien/récent à la moitié de l'évolution).

Il y a bien deux plaques séparées, entre autres, par une ride océanique. La formation de lithosphère océanique est plus importante quand on s'éloigne du centre de rotation (vitesse linéaire d'expansion plus importante). Les 3 trois tronçons de dorsale reflètent les trois tronçons initiaux de fracturation. C'est au niveau des relais que sont présentes les failles transformantes, actives entre les tronçons de ride océanique, sous forme de traces au-delà. On retrouve le "découpage" initial des côtes qui permet la reconstitution du "puzzle" initial.

Comme le centre de rotation a été placé "sur" la plaque initiale, un zone de subduction/collision est présente "sous" le pôle de rotation.


Exemples de failles transformantes

Ci-dessous, quelques exemples classiques et moins classiques de failles transformantes permettant d'illustrer les différents types de relais : entre limites divergentes, ride-ride ( ridge-ridge ), entre limite divergente et limite convergente ride-fosse ( ridge-trench ) ou ride-collision, entre limites convergentes et fosse-fosse ( trench-trench ) ou fosse-collision voir collision-collision.

Certaines vues Google earth ci-dessous utilisent les fichiers kmz proposés par l'USGS pour visualiser les limites de plaques, voire plus particulièrement la faille de San Andrea.

Relais ride-ride en milieu océanique : la faille transformante Romanche en Atlantique central

Figure 9. Fractures océaniques dans l'Atlantique central

En plus des reliefs dus aux rides océaniques, de nombreuses zones de reliefs strient les fonds océaniques. La zone de la Romanche, au centre de l'image, fut l'une des premières zones de fractures océaniques étudiées dans les années 1970-80 (avec la zone Vema, plus au Nord).


Figure 10. Failles transformantes au large de côtes Ouest-africaines

Les failles transformantes au sens large (parties actives entre les tronçons de dorsale et prolongements) mettent au contact des fonds océaniques d'âges différents ce qui explique en partie les reliefs observés (cf. relation âge-profondeur pour les fonds océaniques).


De grandes stries parallèles zèbrent le fond de l'Atlantique central, entre les côtes brésiliennes et africaines, ce sont les traces de failles transformantes sensu lato . Sur la carte géologique on voit bien que ces failles décalent des tronçons de rides océaniques.

Sur les fonds océaniques, on distingue les failles transformantes sensu stricto , failles sismiquement actives, séparant deux plaques tectoniques entre deux tronçons de dorsale, de leurs parties sismiquement inactives séparant des fonds océaniques des fonds océaniques d'âges différents appartenant à la même plaque tectonique.

Le relief observable le long des failles transformantes sensu lato (parties actives et prolongements) s'explique en partie du fait de la différence d'âge entre les lithosphères présentes de part et d'autre, du fait de leur évolution thermique qui entraîne l'accroissement de la profondeur du plancher océanique au cours du temps.

D'autres phénomènes modulent la topographie le long de ces failles.

Ces failles sont des zones de fractures privilégiées de circulation hydrothermale, ce qui peut accélérer le refroidissement (donc augmenter la profondeur) de certaines portions de plancher océanique à leurs bordures. A contrario , le plancher océanique peut être réchauffé (et donc "réhaussé") par contact lors de son passage en bout de ride océanique, active et "plus chaude". De plus, vers les extrémités des tronçons de dorsale, des épanchements volcaniques peuvent avoir lieu (en bout de tronçon de ride océanique, ou du fait de connexions entre chambre magmatique et faille transformante.

Dans la partie active, de légères sinuosités et/ou une déviation de la direction du mouvement des plaques peut entraîner des phénomènes locaux de transpression (mouvement décrochant avec une légère composante en convergence) avec formation de chaînes de reliefs, ou de transtension (mouvement décrochant avec une légère composante en divergence) avec formation de bassins en pull-apart , ou rhombochasmes.

De nombreux documents sur la zone de fractures Romanche et sur de nombreuses autres zones de ce type sont disponibles dans la thèse de Vassilios Mamaloukas-Frangoulis [5].

Relais ride-zone de collision (ex-fosse) en milieu océanique et continental : faille du Levant et faille Ouest-indienne

Figure 11. Failles transformantes en limites orientale et occidentale de la plaque arabique

La plaque arabique est délimitée au Sud par une limite divergente de type ride, au Nord par une limite de trype convergente associant zone de subduction à l'Est et zone de collision à L'ouest. Ses bordures orientale et occidentale sotn des failles transformantes, océanique à l'Est et continentale à L'Ouest.

Pour comparaison, les villes de Beyrouth, Karachi et Kaboul sont repérées (points rouges) sur cette figure et sur la suivante).


Figure 12. Plaque arabique, faille du Levant et faille Ouest-indienne

Pour comparaison, les villes de Beyrouth, Karachi et Kaboul sont repérées (points rouges) sur cette figure et sur la précédente).


La plaque arabique est délimitée au Sud par des rides océaniques, au Nord par une zone de collision et une zone de subduction et par deux failles transformantes sur ses bordures Ouest (faille du Levant) et Est (faille transformante Ouest-indienne).

La faille du Levant est essentiellement continentale à part dans le golfe d'Aqaba. La faille Ouest-indienne est majoritairement océanique et "devient" continentale au Pakistan dont elle explique en partie la sismicité actuelle.

Le long de la faille du levant se développent des bassins en en pull-apart , ou rhombochasmes, bien connus que sont la Mer Morte et le lac de Tibériade.

Rhombochasme ou bassin en pull-apart

Lorsque deux tronçons de faille transformante "se chevauchent", ils délimitent une zone en extension qui forme un rhombochasme ou bassin en pull-apart . On a ici, par exemple, le cas très schématique de la Mer Morte, rhombochasme lié à la faille du Levant.

La faille Ouest-indienne peut être considérée depuis 3 plaques. Vue de la plaque indienne, c'est un relais de type ride-collision. Vue de la plaque arabique, c'est un relais "océanique" de type ride-subduction. Enfin, vue de la plaque eurasiatique c'est un relais oriental terrestre de type subduction-collision (faille de l'Hindou-Kouch qui fait du Pakistan un pays géologiquement instable).

Pour une découverte plus approfondie de la zone de fracture d'Owen (océan Indien) et l'ouverture de bassins en pull-apart , il est possible de se reporter à un article de M. Rodriguez et al. [6] consacré à ce sujet, ainsi qu'à d'autres articles proposés sur la page professionnelle de cet auteur.

Relais ride-ride à ne pas manquer : Californie et faille de San Andrea

Figure 13. Californie et faille de San Andrea

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Figure 14. Faille transformante de San Andrea

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Quatre plaques sont présentes, la plaque Pacifique à l'Ouest, la plaque Nord-américaine à l'Est ainsi que deux micro-plaques au Nord (Juan de Fuca) et au Sud (Cocos), vestiges d'une ancienne plaque tectonique dénommée Farallon. Presque continue en Californie "terrestre", la faille de San Andrea est composée de nombreux segments séparés de petits tronçons de ride océanique dans la baie de Californie.

On a ici deux exemples de points de jonction triples : Pacifique - Juan de Fuca - Amérique du Nord et Pacifique - Cocos - Amérique du Nord.

Cette faille "mythique" est sous haute surveillance. Une ancienne image de la semaine présente cette faille de San Andrea vue d'avion au-dessus du Carrizo Plain National Monument. En suivant cette faille à terre, on trouve de nombreux petits bassins en pull-apart .

Relais ride-fosse  : la plaque Scotia

Figure 15. La plaque Scotia

La plaque Scotia est une micro-plaque au Sud de l'Amérique du Sud, entre les plaques Antarctique et Amérique du Sud.

Le centre Ouest de la plaque Scotia est constitué d'un ensemble de rides océaniques et failles transformantes fossiles (inactives).


Figure 16. Failles transformantes de la plaque Scotia

Les limites Nord et Sud de la plaque Scotia sont de type transformant et relient une fosse à l'Ouest à la petite dorsale active orientale de la plaque Scotia.

Le centre Ouest de la plaque Scotia est constitué d'un ensemble de rides océaniques et failles transformantes fossiles (les dorsales actives sont aujourd’hui au Sud-Ouest et à l'Est).


On peut voir deux failles transformantes au Nord et au Sud de la plaque Scotia entre, à l'Ouest, la zone de subduction de la plaque Antarctique sous la pointe de l'Amérique du Sud puis sous Scotia plus au Sud (point triple) et , à l'Est, la ride océanique orientale de la plaque Scotia. Notons l'existence d'une micro-plaque entre la dorsale orientale de la plaque Scotia et la fosse de subduction Amérique sous Scotia, micro-plaque délimitée elle aussi par deux failles transformantes pour ses limites Nord et Sud.

Relais fosse-fosse : Caraïbes et faille alpine néo-zélandaise

Un exemple de réseau de failles transformantes de type fosse-fosse déjà évoqué est la limite Nord de la plaque Caraïbes dont il est question lors des séismes d'Hispaniola (Haïti / République dominicaine) comme ce fut le cas, par exemple en janvier 2010 en Haïti dans ce contexte tectonique particulier des Caraïbes.

Figure 17. Limite Australie / Pacifique au voisinage de la Nouvelle-Zélande

La Nouvelle-Zélande est traversée par une chaîne de montagnes appelée Alpes. La faille alpine ( Alpine Fault ) est une faille tansformante qui traverse l'île Sud et relie deux zones de subduction au Sud-Ouest et au Nord-Est.


Figure 18. La faille alpine néo-zélandaise, relais transformant fosse-fosse

La Nouvelle-Zélande est traversée par une chaîne de montagnes appelée Alpes. La faille alpine ( Alpine Fault ) est une faille tansformante qui traverse l'île Sud et relie deux zones de subduction de vergences opposées au Sud-Ouest et au Nord-Est.


Un exemple moins classique de faille transformante est la limite entre les plaques Pacifique et Australie au voisinage de la Nouvelle Zélande. La limite entre la plaque australienne, au Nord et à l'Ouest, et la plaque Pacifique, au Sud et à l'Est, est une fosse de subduction de l'Australie sous le Pacifique au Sud de la Nouvelle-Zélande, est de type transformant en Nouvelle-Zélande et prend alors le nom de faille alpine ( Alpine Fault ) traversant les Alpes de l'île Sud, puis repasse au Nord à une fosse de subduction mais, ici, du Pacifique sous l'Australie.

Profitons de l'occasion pour mentionner la localisation des îles Antipodes (~49°41'S-178°46'E) au Sud-Est de la Nouvelle-Zélande (dans le coin Sud-Est de la carte géologique), îles qui sont aux antipodes du ban de la commune de Gatteville-le-Phare (49°41N-1°14,W), à une trentaine de kilomètres à l'Est de Cherbourg, ce qui fait de la Nouvelle-Zélande la terre située aux antipodes de la France continentale. Cependant, pas de "cocorico" hâtif... Ces îles ont été nommées ainsi par des Anglais non pas parce qu'elles sont aux antipodes de Gatteville-le-Phare, mais parce que ce sont les terres émergées les plus proches des antipodes de Londres.

Références

J.T. Wilson, 1965. A New Class of Faults and their Bearing on Continental Drift , Nature,207, 343-347. [ doi:10.1038/207343a0 ]

J.T. Wilson, 1965. Transform faults, oceanic ridges, and magnetic anomalies southwest of Vancouver Island , Science,150, 3695, 482-485. [ doi:10.1126/science.150.3695.482 ]

L.R. Sykes, 1967. Mechanism of Earthquakes and Nature of Faulting on the Mid-Oceanic Ridges , Journal of Geophysical Research, 72, 8, 2131-2153. [ doi:10.1029/JZ072i008p02131 ]

C. Basile, 1990. Analyse structurale et modélisation analogique d'une marge transformante : l'exemple de la marge profonde de Côte d'Ivoire-Ghana , thèse de doctorat, Géosciences-Rennes [pdf]

V. Mamaloukas-Frangoulis, 1992. Les zones de fractures océaniques, l'exemple des Z.F. Vema et Romanche (océan Atlantique) , thèse de doctorat, Univ. de Bretagne Occidentale [pdf]

M. Rodriguez, N. Chamot-Rooke, M. Fournier, P. Huchon, M. Delescluse, 2013. Mode of opening of an oceanic pull-apart: The 20°N Basin along the Owen Fracture Zone (NW Indian Ocean) , Tectonics, 32, 1-15. [ doi:10.1002/tect.20083 ], [pdf] , [compléments]

Mots clés : faille transformante, faille transcurrente, décrochement, ride océanique, tectonique des plaques, géométrie eulérienne, pôle eulérien, Romanche, faille du Levant, San Andrea, plaque Scotia, Hindou Kouch, Alpine Fault