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La faille de San Andreas à la limite de deux plaques tectoniques.
Chris Sattlberger/Cultura Exclusive/Getty Images
Il existe plusieurs façons de classer les formes de relief. L’une d’entre elles consiste à classer les formes de relief en fonction de la façon dont elles sont créées : les formes de relief construites (sédimentation), les formes de relief sculptées (érosion) et les formes de relief créées par les mouvements de la croûte terrestre (tectonique). Cet article est un aperçu des formes de relief tectoniques les plus courantes.
Veuillez noter : dans ce cas, nous adopterons une approche plus littérale que la plupart des manuels et insisterons sur le fait que les mouvements tectoniques créent, ou créent en grande partie, le relief réel.
Escarpement
Albert Rim au-dessus du lac Albert de l’Oregon.
Les escarpements sont de longues et grandes brèches dans les terres qui séparent les pays hauts et bas, qui peuvent résulter de l’érosion ou de l’activité des failles. Les plus grands escarpements du monde se trouvent dans la célèbre vallée du Grand Rift en Afrique, mais Abert Rim est peut-être le plus bel exemple d’escarpement en Amérique du Nord.
Abert Rim, situé dans le centre-sud de l’Oregon, est le site d’une faille normale où les terres au premier plan ont chuté, mètre par mètre, par rapport au plateau situé derrière – un grand tremblement de terre à la fois. À ce stade, l’escarpement fait plus de 700 mètres de haut. L’épais lit de roche du sommet est le basalte de Steen, une série de coulées de basalte en crue qui ont fait éruption il y a environ 16 millions d’années.
Abert Rim fait partie de la province de Basin and Range, où les failles normales dues à l’extension de la croûte terrestre ont créé des centaines de chaînes de montagnes, chacune étant flanquée de bassins, dont beaucoup contiennent des lits de lacs asséchés, ou playas.
Scarpe de la faute
Les collines et la chaîne de montagnes de la Sierra Nevada en Californie.
Le mouvement sur une faille peut soulever un côté au-dessus de l’autre et créer un escarpement. Les escarpements de faille sont des éléments de courte durée en termes géologiques, ne perdurant pas plus de quelques millénaires au mieux ; ils constituent l’une des formes de relief tectoniques les plus pures. Les mouvements qui soulèvent les escarpements laissent une grande surface de terre d’un côté de la faille plus élevée que l’autre côté, une différence d’altitude persistante que l’érosion peut masquer mais jamais effacer.
Comme le déplacement des failles se répète des milliers de fois sur des millions d’années, de plus grands escarpements et des chaînes de montagnes entières – comme la haute chaîne de la Sierra Nevada au-delà – peuvent apparaître. Cet escarpement de faille s’est formé lors du tremblement de terre de 1872 dans la vallée d’Owens.
Crête de pression
Une crête de pression dans un vignoble de Californie.
Les failles comme celle de San Andreas sont rarement parfaitement droites, mais plutôt courbées dans un certain sens. Des crêtes de pression se forment là où les mouvements latéraux d’une faille courbe poussent les roches dans un espace plus petit, les poussant vers le haut. En d’autres termes, lorsqu’un renflement d’un côté de la faille est porté contre un renflement de l’autre côté, le matériau en excès est poussé vers le haut. Lorsque le contraire se produit, le sol est enfoncé dans un bassin d’affaissement.
Le tremblement de terre de Napa Sud en 2014 a créé cette petite crête de pression « mole track » dans un vignoble. Les crêtes de pression sont de toutes tailles : le long de la faille de San Andreas, ses principaux coudes coïncident avec des chaînes de montagnes comme celles de Santa Cruz, San Emigdio et San Bernardino.
La vallée du Rift
La grande vallée du Rift en Ouganda.
Les vallées de rift apparaissent là où toute la lithosphère se déchire, créant un long et profond bassin entre deux longues ceintures de hautes terres. La Grande Vallée du Rift d’Afrique est le plus grand exemple de vallée du rift au monde. Parmi les autres grandes vallées du rift sur les continents, citons la vallée du Rio Grande au Nouveau-Mexique et la vallée du rift du lac Baïkal en Sibérie. Mais les plus grandes vallées du rift se trouvent sous la mer, le long de la crête des dorsales médio-océaniques, là où les plaques océaniques se séparent.
Le bassin de Sag
Un bassin d’affaissement dans la plaine de Carrizo en Californie.
Les bassins d’affaissement se produisent le long du San Andreas et d’autres failles transcendantes (strike-slip) – ils sont la contrepartie des crêtes de pression. Les failles de glissement comme la faille de San Andreas sont rarement parfaitement droites, mais plutôt courbées dans un certain sens. Lorsqu’une concavité d’un côté de la faille est portée contre une autre de l’autre côté, le sol entre s’affaisse dans une dépression ou un bassin.
Des bassins d’affaissement peuvent également se former le long des failles avec un mouvement en partie normal et en partie de glissement-frappe, où la contrainte mélangée appelée transtension opère. Ils peuvent être appelés bassins de traction.
Cet exemple est tiré de la faille de San Andreas dans le Carrizo Plain National Monument en Californie. Les bassins d’affaissement peuvent être assez grands ; la baie de San Francisco en est un exemple. Lorsque la surface du sol du bassin d’affaissement tombe sous la nappe phréatique, un bassin d’affaissement apparaît. On trouve des exemples de bassins d’affaissement le long de la faille de San Andreas et de la faille de Hayward.
Arête de l’obturateur
Le lac Temescal en Californie.
Les crêtes d’obturation sont fréquentes sur le San Andreas et autres failles de glissement. La crête rocheuse se déplace vers la droite et bloque le ruisseau.
Les crêtes d’obturation se produisent lorsque la faille transporte le sol élevé d’un côté et le sol bas de l’autre. Dans ce cas, la faille de Hayward à Oakland transporte l’arête rocheuse vers la gauche, bloquant le cours du ruisseau Temescal – ici endigué pour former le lac Temescal à l’emplacement d’un ancien étang d’affaissement. Il en résulte un décalage du cours d’eau. Le mouvement de la barrière est comme l’obturateur d’un appareil photo à l’ancienne, d’où son nom. Comparez cela à un décalage de ruisseau, qui est analogue.
Compensation de flux
Un cours d’eau décalé dans le centre de la Californie.
Les décalages de flux sont le pendant des crêtes de volets, signe de mouvement latéral sur les failles de glissement de grève comme la faille de San Andreas.
Ce décalage de cours d’eau se trouve sur la faille de San Andreas dans le monument national de la plaine de Carrizo. Le ruisseau est nommé Wallace Creek en l’honneur du géologue Robert Wallace, qui a documenté de nombreuses caractéristiques remarquables liées à la faille. On estime que le grand tremblement de terre de 1857 a déplacé le sol latéralement d’environ 10 mètres à cet endroit. Les séismes précédents ont donc clairement contribué à ce décalage. La rive gauche du ruisseau, avec le chemin de terre dessus, peut être considérée comme une crête d’obturation. Comparer avec une crête d’obturation, qui est exactement analogue. Les décalages de cours d’eau sont rarement aussi spectaculaires, mais une ligne de ces décalages est toujours facile à détecter sur les photos aériennes du système de failles de San Andreas.
