Les failles décrochantes comme le San Andreas ont des sections de mouvement verrouillé et des sections de fluage lent et régulier. Les chercheurs ont maintenant modélisé physiquement ce qui arrive au terrain autour des failles avec différents types de mouvement. Crédit :John Wiley/Wikimedia, CC BY 3.0
Les défauts de décrochement peuvent être inconstants dans leur mouvement - ils peuvent se déplacer lentement et régulièrement ou rester immobiles jusqu'à ce que leur stress accumulé soit relâché en une seule fois. Mais comment les mouvements de ces failles passent-ils d'une libération verrouillée et soudaine à un fluage régulier ? Et comment ce changement affecte-t-il les roches autour de la faille ? Comprendre où ces styles de déformation se produisent et les variables qui contribuent au type de mouvement est important pour déterminer les risques sismiques.
Pour découvrir ce qui se passe près d'un changement de glissement, Ross et al. a créé un modèle physique pour isoler le comportement de glissement le long d'une structure en décrochement. Ils ont utilisé du silicone déformant comme analogue de la croûte terrestre, ce qui leur a permis d'ignorer d'autres variables susceptibles d'influencer les types de glissement, notamment les différences de lithologie, l'historique des déformations et la géométrie des failles.
Un côté de l'expérience est resté immobile tandis que l'autre côté se déplaçait, et le long de cette frontière entre les deux côtés, une partie était collée à elle-même, ou verrouillée, tandis qu'une autre était coupée pour simuler le fluage. Des grains de sable colorés ont été saupoudrés sur la surface pour suivre les mouvements. La photographie accélérée descendante a capturé la déformation 2D, tandis que la déformation 3D a été suivie par photogrammétrie.
Ils ont constaté que la contraction se développe là où la partie rampante de la faille se heurte à la section verrouillée de la faille. Simultanément, l'extension se produit du côté opposé de la faille lorsque la section rampante s'éloigne de la section verrouillée. Ce schéma se répète dans des emplacements secondaires, créant une alternance d'extension et de contraction. Ces zones ont des mouvements verticaux opposés, créant des hauts et des bas topographiques.
Lorsque les chercheurs ont comparé leur modèle aux données de terrain sur la faille de San Andreas dans le centre de la Californie, ils ont constaté que les données du modèle et du terrain montraient un schéma d'extension et de contraction alternées à travers les sections de failles rampantes. Selon les auteurs, ce travail montre qu'une modification du comportement de glissement peut entraîner une déformation hors faille et pourrait expliquer certains des schémas observés le long de la faille de San Andreas.