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Les tremblements de terre et les failles  

Il existe trois grands types de failles : normales, décrochantes et inverses. Les forces exercées sur la roche cassante déterminent le mouvement sur la faille, ce qui définit le type de faille. Les failles normales, que l’on trouve principalement sur les frontières divergentes, sont le résultat d'une tension horizontale éloignant les plaques les unes des autres. Les failles inverses, que l’on trouve principalement sur les frontières convergentes, sont le résultat d'une compression horizontale rapprochant deux blocs l’un de l’autre. Les failles décrochantes, que l’on trouve principalement sur les frontières transformantes, sont créées par des forces de tension et de compression horizontale de même intensité, déplaçant les blocs latéralement.  

Les failles ne sont pas toujours faciles à identifier. L’érosion et le dépôt de sédiments façonnent le paysage, effaçant les traces des failles actives. D'autres failles sont enfouies et ne laissent pas de trace visible à la surface de la Terre. On les appelle des failles aveugles. Cela fait de la cartographie des failles actives, c’est-à-dire là où les futurs tremblements de terre se produiront, une tâche très difficile pour les géologues et les géophysiciens, en particulier dans les régions où l’activité tectonique est faible en raison de la lenteur du mouvement des plaques ou de la répartition des zones de faille.    

Le saviez-vous?

  1. Les scientifiques ne sont pas encore en mesure de prévoir où se produiront les futurs tremblements de terre parce qu’il est impossible de cartographier toutes les failles actives existantes.  
  2. Les failles actives sont celles que l’on sait ou que l’on soupçonne avoir bougé dans un passé géologique récent, généralement de quelques milliers d'années. La néotectonique a pour objet de dresser la cartographie des failles actives. Les cartes néotectoniques sont les plus pertinentes pour évaluer les risques sismiques et elles servent à déterminer l’emplacement et les règles de construction des grandes installations telles que les centrales électriques.  
  3. Lorsqu’il existe suffisamment de preuves, l’activité d'une faille peut être mesurée par la vitesse à laquelle les blocs opposés se déplacent les uns par rapport aux autres. Les valeurs observées varient de moins de 1 mm/an pour les régions à déformation lente à plusieurs centimètres par an pour les zones les plus actives sur le plan tectonique.   
  4. Si, lors d’un tremblement de terre, la rupture d’une faille active se produit à la surface de la Terre, elle provoque un décalage de surface, que l’on appelle « trace de faille ». Cela peut s’identifier et se mesurer sur le terrain, mais aussi au fond de l’océan grâce à des relevés géophysiques marins à haute résolution qui cartographient la bathymétrie.  
  5. Le mouvement continu des failles actives déplace les cours d’eau, construit des reliefs et crée d’autres particularités géographiques visibles sur photos aériennes et même depuis les satellites dans l’espace.  
  6. Après un séisme de forte magnitude, les géologues et géophysiciens se rendent sur le terrain pour vérifier la trace de faille, mesurer sa longueur, son glissement et son inclinaison.

Il existe trois grands types de failles : normales, décrochantes et inverses. Les forces exercées sur la roche friable déterminent le mouvement sur la faille, ce qui définit le type de faille. Les failles normales, que l’on trouve principalement sur les frontières divergentes, sont le résultat de contraintes horizontales éloignant les plaques les unes des autres. Les failles inverses, que l’on trouve principalement sur les frontières convergentes, sont le résultat d’une compression horizontale rapprochant deux plaques l’une de l’autre. Les failles décrochantes, que l’on trouve principalement sur les frontières transformantes, sont créées par des forces de traction et de compression horizontales d’intensités comparables, déplaçant les plaques latéralement.

Source: chi-chi-taiwan-eq.jpg

Si la rupture d’une faille active se produit à la surface de la Terre, elle provoque une trace de faille. L’image montre la rupture de faille du tremblement de terre de Chi Chi à Taiwan, en 1999. 

Source: Spitak-eq.jpg

En 1988, le tremblement de terre de Spitak, d’une magnitude de 6,8, a coûté la vie à des milliers de personnes et provoqué une catastrophe de grande ampleur en Arménie. La rupture s’était également produite à la surface, comme le montre la figure.

Source: turkey-eq.jpg

En août 1999, le tremblement de terre d’Izmit, en Turquie, avait été causé par la rupture d’une faille décrochante. Cela avait provoqué un important mouvement latéral entre les deux côtés de la faille, clairement mis en évidence par la déformation de la voie ferrée.

Source: Aerial-SanAndreas-CarrizoPlain.jpg

Le mouvement continu des failles actives déplace les cours d’eau, construit des reliefs et crée des particularités géographiques visibles sur photos aériennes et même depuis les satellites dans l’espace. La trace de la faille de San Andreas que montre la figure en est un bon exemple.

Source: ferradura-fault.jpg ferradura-fault-ed.jpg

Le mouvement continu des failles actives crée également des reliefs au fond des océans, qui sont révélés au moyen de relevés bathymétriques à haute résolution. Les flèches montrent la trace de faille du fond de l'océan sur la plaine abyssale du Fer à Cheval (au sud-ouest des côtes du Portugal), qui a une longueur de plus de 100 km et présente un déplacement vertical supérieur à 1000 m par endroits. C'est l'une des failles qui a été suggérée comme ayant été à la source du tremblement de terre et du tsunami de 1755.

Source: active-faults-pt-mainland.jpg

Carte des failles actives (en trait plein) et probablement actives (en pointillés) identifiées au Portugal et dans le domaine océanique environnant. Sur la plateforme continentale, l’activité des failles est très lente, avec des vitesses inférieures à 0,5 mm/an. Les taux d'activité des failles marines sont très mal connus.

Source: efsm20_collateddb.jpg

Modèle « European Fault-Source Model 2020 » (EFSM20) des failles sismogéniques en Europe, montrant les failles susceptibles d’être à l'origine de tremblements de terre dans un avenir proche. 

Source: CA-major-faults.jpg

Failles actives en Californie, États-Unis. 

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