Les reliefs structuraux 2
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Introduction Les grands systèmes de failles générés au contact des plaques tectoniques se traduisent dans le relief par des fossés (Ex.graben du Saguenay) ou des blocs soulevés (Ex. Horst de Kénogami). Les formes de terrain les plus remarquables, dans les systèmes failles sont les graben. Les plus connus sont ceux du Rhin, de l'Est africain et du Saint-Laurent. Cet exposé examine les principales formes de terrain dans les systèmes faillés et cristallins. 2. Le relief en structure faillée 2.1. Introduction Les failles peuvent s'exprimer dans le relief par des abrupts, en roches sédimentaires ou cristallines, représentant le plan de faille plus ou moins modifié . Les failles constituent des lignes de faiblesse qui guident l'érosion et notamment l'érosion linéaire. Les failles et les cassures sont des zones de plus ou moins grande vulnérabilité vis-à -vis de la gélifraction. 2.2. I. Définition Les failles sont dues aux mouvements qui résultent des efforts appliqués verticalement. Une faille est une cassure du terrain, plus ou moins profonde, mais toujours accompagnée d'un déplacement relatif des parties ainsi séparées. Le plan de faille est le plan le long duquel s'est fait le glissement de deux blocs dénivelés. Le plan de faille peut être vertical ou incliné . Les failles inclinées sont les plus fréquentes (l’angle). 2.2. I. Définition – suite - Le rejet est l'amplitude de la dénivellation ainsi créée (distance); - Le côté du plan de faille tourné vers le plan effondré s'appelle le regard. Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.67 2.3 II. Typologie des failles 2.3.1. Faille normale et conforme La faille normale ou conforme est celle dont le plan de faille présente la même inclinaison que les couches. C'est celle dont le regard est tourné du côté de l'aval-pendage des couches. Elle est due à des phénomènes d'effondrement ou de torsion. 2.3.2. Faille inverse La faille inverse est celle dont le regard surplombe le plan effondré. Il s'agit d'une faille chevauchante. Elle est due à des compressions latérales produites sous de faibles charges. 2.3.3. Faille contraire C'est celle qui se présente lorsque les couches n'ont pas la même inclinaison que le plan de faille. C'est celle dont le regard est tourné du côté de l’amontpendage des couches. 2.4. III. Comment les observer? Le contact entre deux terrains très différents peut être très souvent un contact de faille. Dans les calcaires le plan de faille est généralement très net et rendu brillant par le polissage dû au frottement; Le plus souvent les failles ne se traduisent pas dans la topographie parce que le ressaut primitif a été nivelé par l'érosion. Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.68 Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.69 2.5. IV. Les formes de terrain Les failles peuvent exercer trois types d'influence sur les formes de terrain: 1- Elles peuvent délimiter de façon nette et souvent rectiligne le contact entre les hautes terres et les basses terres et ainsi donner lieu à des abrupts tectoniques; 2- Elles peuvent orienter le tracé des cours d'eau; 3- En juxtaposant des roches de résistances différentes à l'érosion elles permettent le développement d'escarpement de ligne de faille. 2.5.1. L'escarpement de faille primitif Un escarpement de faille primitif (ou originel), directement issu de la dislocation, est une forme tectonique. L'abrupt généré équivaut au rejet vertical de l'accident. Son tracé peut coller à la ligne de faille. L'existence de tels escarpements suppose un âge très récent de la cassure, une résistance très grande des roches affectées et une agressivité limitée de l'érosion. Lorsque ces conditions ne sont pas réalisées, l'escarpement se situe plus ou moins en retrait du plan de faille, et son tracé devient sinueux, tout en restant grossièrement parallèles à la ligne de faille. Il peut être atténué en raison d'une réduction de sa hauteur par ablation du bloc soulevé au cours même de son déplacement, ou par une accumulation simultanée dans le compartiment affaissé. 2.5.2. L'escarpement de ligne de faille Un escarpement de ligne de faille résulte de l'action de l'érosion différentielle sur des blocs faillés adjacents offrant des résistances inégales. 3. II. Le relief en structure cristalline Le relief en structure critalline est celui qui caractérise les boucliers. Les hauts sommets sont dus soit à des soulèvements ou au basculement de blocs. Le soulèvement des marges peuvent donner lieu à une érosion intense. Cette section veut décrire ou expliquer les principales formes produites. 3.1. I. Définition Le terme cristallin correspond aux roches ignées et métamorphiques telles que les granites et les gneiss. Les grandes régions où se rencontrent les roches cristallines sont les boucliers et les vestiges des formations d'âge primaire. Les roches ignées se trouvent généralement sous la forme de batholites. Ceux-ci n'atteignent pas la surface lorsqu'ils sont formés. Ils se présentent seulement lorsqu'ils sont dégagés des matériaux sous-jacents au cours de longues périodes d'érosion. 3.2. II. Les formes de terrain cristallines Le relief est en bosses et creux. Les formes convexes (bombés, en bosses) sont prépondérantes.Les débris cristallins sont sujets au creep qui l'emporte sur le ruissellement concentré . La topographie qui se développe à partir des batholites varie selon la texture et la composition de la roche ou en fonction des failles qui peuvent les affecter. Quand les roches sont homogènes et non faillées elles peuvent former des canyons massifs et des ravins. Le drainage est dentritique. Quand elles sont affectées par des failles le drainage correspond aux ré seaux des failles et prend ainsi l'allure de sections rectangulaires. Les cours d'eau s'inscrivent dans les zones moins résistantes. Les batholites de granite peuvent être révélés sous la forme de reliefs de résistance résiduels. Leurs versants coïncident avec des plans de diaclases. 3.3. III. Processus morphogénétiques Les roches sont imperméables. Les régions cristallines sont fracturées. Ceci se traduit par des escarpements, par des vallées de ligne de fractures. Surtout dans les granites. La morphogenèse est le résultat de l'érosion différentielle et dé pend par conséquent des conditions climatiques: Elle est rapide sous les climats chauds et lente sous les climats tempéré et froid. Trois facteurs interviennent: - La pénétration de l'eau dépend de la porosité de la roche (grandeur des interstices). - La taille des grains: les roches à petits grains sont résistantes. - La nature chimique: Peu d'altération avec les quartz, le mica blanc et les feldspaths potassiques. 3.4. IV. Les cratères météoritiques Manicouagan: Le diamètre est de 55 km. La dépression est soulignée par des affleurements de calcaire ordovicien et la remontée centrale est importante. La forme générale, en cuvette à fond convexe, est assez semblable à celle des autres structures. Charlevoix: La structure de Charlevoix est composée: 1) D'une partie annulaire déprimée à l'extérieur du cratère originel dont la limite externe (enceinte) a un diamètre de 56 km, soit le double de celui du cratère originel. 2) D'une partie médiane dans laquelle on peut considérer que la couronne de collines, ici d'un diamètre de 24 km, représente les flancs peu modifiés du cratère originel. 3) D'une partie interne (remontée centrale) de plus en plus surélevée en s'approchant du centre. 4) D'un pointement central, en relief, relativement petit, 1/15° de la surface de la remontée centrale, composé d'une colline d'une hauteur de commandement, de 300 m et d'un diamètre de 1 km entourée d'une couronne de collines moins élevées à la verticale de ce qui était la partie la plus profonde du cratère. Les processus de formation furent les suivants: - Impact et fracturation: Un météorite d’un diamètre de l’ordre du kilomètre frappe à grande vitesse la surface de la terre et s’enfonce d’une à deux fois son diamètre en provoquant une onde de choc; - Physiquement: Le transfert de l’énergie cinétique en énergie mécanique et chaleur par l’intermédiaire de l’onde de choc amène la vaporisation, la liquéfaction et la fragmentation de la météorite et d’un grand volume de terrain avec éjection du cratère de la majeure partie de ces roches. - Réajustement: une surélévation générale de 4,5 km de la partie centrale équilibrée par un affaissement périphérique. Cette remontée est surtout due, dans le cristallin, au jeu de blocs les uns sur les autres le long de dykes de brèche, tandis qu’elle se traduit par des plissements dans le Paléozoique. Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.67 Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.67 Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.68 Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.70 Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.72 Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.72 Source: Géomorphologie, principes et méthodes, p.74
