Projet SAFOD : Mécanismes de fluage sur la faille de San Andreas

Contact à ISTerre : Jean-Pierre Gratier
Participation de l’équipe Mécanique des failles

L’observatoire de la faille de San Andreas (SAFOD) vise à mieux comprendre les mécanismes de glissement associés aux grandes failles actives notamment la transition entre des glissements sismiques destructeurs qui se produisent épisodiquement et des glissements asismiques qui au contraire accommodent en permanence et sans risque le déplacement des plaques.

Cet observatoire a été réalisé dans le cadre du programme Earthscope aux USA. Des échantillons de la faille de San Andreas, récupérés à 3 km de profondeur, sont ainsi disponibles sur appel d’offre. Plusieurs dizaine d’échantillons ont été obtenus dans le cadre d’un groupement international regroupant des chercheurs de Grenoble, Padova, Rome, Oslo, Aachen et Louisville.

Les recherches sont en cours notamment dans le cadre de plusieurs thèses : S. Mittempergher (2012) et J. Richard (en cours). Elles ont permis de préciser les mécanismes du glissement asismique qui s’avère être une compétition complexe entre les processus de friction et de dissolution sous contrainte. Elles montrent aussi le rôle important des fluides tant par des surpressions locales transitoires que par leurs interactions chimiques avec les roches facilitant les processus de fluage. Elles ont aussi permis d’explorer la possibilité de dater les séismes par des approches de type thermoluminescence.
 

Figure : Mécanisme de fluage asismique des failles par dissolution, transfert par diffusion et cristallisation (A,B), avec application à différents minéraux (C), transition entre processus sismique et asismique selon la distance de transfert (D) et exemples de microstructures dans la faille (E, F), Gratier et al. Geology 2011

 

**Quelques articles issus de cette collaboration

– Spencer, J.Q.G., Hadizadeh, J., Gratier, J-P., Doan, M.L (2012) Dating deep ? Luminescence studies of fault gouge from the San Andreas Fault Zone 2.6 km beneath Earth’s surface, Quaternary Geochronology, in press.
– Hadizadeh, J., S. Mittempergher, J-P. Gratier, F. Renard, G. Di Toro, J. Richard, H.A. Babaie (2012) A microstructural study of fault rocks from the SAFOD ; Implications for the deformation mechanisms and strength of the creeping segment of the San Andreas Fault, J. Struct. Geol. in press.
– Gratier, J-P., J. Richard, F. Renard, S. Mittempergher, M.-L. Doan, G. Di Toro, J. Hadizadeh, and A.-M. Boullier (2011) Aseismic sliding of active faults by pressure solution creep : Evidence from the San Andreas Fault Observatory at Depth, Geology, 39, 12, p1131-1134.
– Mittempergher, S. G. Di Toro, J-P. Gratier, J. Hadizadeh, S. A. F. Smith, R. Spiess (2011) Evidence of transient increases of fluid pressure in SAFOD phase III cores, Geophysical Research Letters, 38, LO3301.