San Andreas-fejlen er en revne i jordskorpen i Californien, ca. 680 miles lang. Mange jordskælv har fundet sted langs den, inklusive berømte i 1857, 1906 og 1989. Fejlen markerer grænsen mellem de nordamerikanske og Stillehavs-lithosfæriske plader. Geologer opdeler det i flere segmenter, hver med sin egen adfærd. Et forskningsprojekt har boret et dybt hul på tværs af fejlen for at studere klippen der og lytte til jordskælvsignaler. Derudover kaster klippernes geologi omkring det lys over fejlens historie.
San Andreas-fejlen er den forreste af et sæt fejl langs grænsen mellem Pacific Plate mod vest og den North American Plate mod øst. Vestsiden bevæger sig nord, hvilket forårsager jordskælv med dens bevægelse. De kræfter, der er forbundet med fejlen, har nogle steder skubbet bjergene op og strækket store bassiner i andre. Bjergene inkluderer kystområderne og tværgående områder, som begge består af mange mindre intervaller. Bassinerne inkluderer Coachella-dalen, Carrizo-sletten, San Francisco-bugten, Napa-dalen og mange andre. EN Geologisk kort i Californien viser dig mere.
Det nordlige segment af San Andreas-fejlen strækker sig fra Shelter Cove syd for San Francisco Bay-området. Hele dette segment, ca. 185 mil langt, sprang om morgenen den 18. april 1906 i et jordskælv med en styrke på 7,8, hvis episenter lige var offshore, syd for San Francisco. Nogle steder skiftede jorden med 19 fod, rippende veje, hegn og træer fra hinanden. "Jordskælvespor" på fejlen, med forklarende tegn, kan besøges ved Port Ross, Point Reyes National Seashore, Los Trancos Open Space Preserve, Sanborn County Park og Mission San Juan Bautista. Små dele af dette segment brast igen i 1957 og 1989, men jordskælv på størrelse med 1906 anses ikke for sandsynligt i dag.
Den 18. april 1906 skete jordskælvet lige før daggry og blev mærket i store dele af staten. Store bygninger i centrum som Ferry Building (se billede), godt designet efter moderne standarder, kom gennem rysten i god stand. Men med vandsystemet deaktiveret af jordskælvet, var byen hjælpeløs mod de brande, der fulgte. Tre dage senere var næsten hele San Franciscos centrum udbrændt, og omkring 3.000 mennesker var døde. Mange andre byer, herunder Santa Rosa og San Jose, led også alvorlig ødelæggelse. Under genopbygningen trådte gradvis bedre byggekoder i kraft, og i dag er Californiens bygherrer meget mere forsigtige med jordskælv. Lokale geologer opdagede og kortlagde San Andreas-fejlen på dette tidspunkt. Begivenheden var et vartegn i den unge seismologiske videnskab.
Den krybende del af San Andreas Fault strækker sig fra San Juan Bautista, nær Monterey, til det korte Parkfield-segment dybt inde i kystområderne. Mens andre steder er fejlen låst og bevæger sig i større jordskælv, her er der en konstant jævn bevægelse på cirka en tomme om året og relativt små jordskælv. Denne form for fejlbevægelse, kaldet aseismisk krybning, er temmelig sjælden. Alligevel er dette segment, den relaterede Calaveras-fejl og dets nabo Hayward-fejl alle udstiller krybe, der langsomt bøjer veje og trækker bygninger fra hinanden.
Parkfield-segmentet er i centrum af San Andreas-fejlen. Knap 19 kilometer langt er dette segment specielt, fordi det har sit eget sæt med 6 jordskælv, der ikke involverer de nærliggende segmenter. Dette seismologiske træk plus tre andre fordele — skyldens relativt enkle struktur, manglen på menneskelig forstyrrelse og dens tilgængelighed for geologer fra San Francisco og Los Angeles - gør den lille, farverige by Parkfield til en destination ude af forhold til dens størrelse. En sverm af seismiske instrumenter er blevet indsat i flere årtier for at fange det næste "karakteristiske jordskælv", der endelig kom den 28. september 2004. SAFOD-boreprojektet gennemgår fejlens aktive overflade lige nord for Parkfield.
Det centrale segment defineres af jordskælvet med en styrke på 8 den 9. januar 1857, som brød jorden i omkring 217 miles fra landsbyen Cholame nær Parkfield til Cajon Pass nær San Bernardino. Der blev rystet over det meste af Californien, og bevægelse langs fejlen var 23 fod på steder. Fejlen tager en stor sving i San Emigdio-bjergene nær Bakersfield og løber derefter langs den sydlige kant af Mojave-ørkenen ved foden af San Gabriel-bjergene. Begge områder skylder deres eksistens til de tektoniske kræfter på tværs af fejlen. Det centrale segment har været forholdsvis stille siden 1857, men grøftestudier dokumentere en lang historie med store brud, der ikke stopper.
Fra Cajon Pass kører dette segment af San Andreas-fejlen cirka 185 mil til bredden af Saltonhavet. Det opdeles i to strenge i San Bernardino-bjergene, der går igen i nærheden af Indio, i den lavtliggende Coachella-dal. Noget aseismisk kryb er dokumenteret i dele af dette segment. I sin sydlige ende skifter bevægelsen mellem Stillehavet og Nordamerikanske plader til en trappetrin serie med spredningscentre og fejl, der løber ned langs Californiens Golf. Det sydlige segment er ikke brudt siden et stykke tid før 1700, og det betragtes vidt for tidligt for et jordskælv med en størrelse på ca. 8.
Særlige klipper og geologiske træk findes vidt adskilt på begge sider af San Andreas-fejlen. Disse kan matches på tværs af fejlen for at hjælpe med at afsløre dens historie i løbet af den geologiske tid. Registreringerne af sådanne "gennemboringspunkter" viser, at plade bevægelse har begunstiget forskellige dele af San Andreas Fault-systemet på forskellige tidspunkter. Piercingpunkter har tydeligt vist mindst 185 miles offset langs fejlsystemet i de sidste 12 millioner år. Forskning kan finde endnu mere ekstreme eksempler, når tiden går.
San Andreas-fejlen er en transformations- eller strejkslidefejl, der bevæger sig sidelæns, snarere end de mere almindelige fejl, der bevæger sig op på den ene side og ned på den anden. Næsten alle transformationsfejl er korte segmenter i dybhavet, men dem på land er bemærkelsesværdige og farlige. San Andreas-fejlen begyndte at danne sig for omkring 20 millioner år siden med en ændring i pladgeometri, der fandt sted, da en stor oceanisk plade begyndte at undervise under Californien. De sidste stykker af denne plade forbruges under Cascadia kyst, fra det nordlige Californien til Vancouver Island i Canada, plus en lille rest i det sydlige Mexico. Som det sker, vil San Andreas-fejlen fortsætte med at vokse, måske til det dobbelte af dagens længde.
San Andreas-fejlen klynger sig stort i jordskælvsvidenskabens historie, men det er ikke kun vigtigt for geologer. Det har bidraget til at skabe Californiens usædvanlige landskab og dets rige mineralformue. Dets jordskælv har ændret amerikansk historie. San Andreas-fejlen har påvirket, hvordan regeringer og samfund i hele landet forbereder sig til katastrofer. Det har formet Californiens personlighed, som igen påvirker den nationale karakter. Desuden bliver San Andreas-fejlen en egen destination for beboere og besøgende.