PDF : Les plis 3 : Forces, plissement et schistosité

Les plis – partie 3
Forces, plissement et schistosité
Voir chapitres 14
1. Plissement de couches sédimentaires : les forces en jeu
Plissement de couches sédimentaires : les forces en jeu - suite
2 . Exemple de tectonique gravitaire à grande échelle
3 . Exemple de plissement gravitaire : le slump
Exemple de plissement gravitaire : le slump - suite
Exemple de plissement gravitaire : le slump – suite
4 . Plissement et fracturation en éventail
5. Plissement et schistosité de plan axial
6. Plissement, schistosité et foliation
Plissement, schistosité et foliation - suite
7. Microplissement, schistosité et foliation – aspect en lame mince
8. Tableau des relations entre plis et structures planaires
Plissement, schistosité et foliation - fin
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Extrait du site elements-geologie.com, complémentaire du livre Éléments de géologie 15e éd. de Maurice Renard, Yves Lagabrielle, Erwan Martin et Marc de Rafélis, © Dunod Editeur, 2015.
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1. PLISSEMENT DE COUCHES SÉDIMENTAIRES : LES FORCES EN JEU
Cliché Michel Toupet, CBGA
Le problème des forces mises en jeu dans le
plissement de couches sédimentaires peut être
abordé de façon simple, comme illustré ci-contre.
En première approximation, deux forces seulement
sont susceptibles de s’appliquer sur un volume
rocheux donné sur la Terre.
-Une force verticale : la force de gravitation.
-Une force à composante principale horizontale : la
force tectonique.
La gravité est omniprésente et s’applique donc en
tout lieu. La force correspondante est le poids des
roches. La force tectonique, elle, dépend de la
position du volume rocheux par rapport aux limites
de plaques. Elle peut être très faible, voire nulle à la
surface et au cœur des grandes plaques. Elle peut
être supérieure au poids des roches dans les limites
de plaques compressives ou décrochantes. Les
couches subissent alors une poussée arrière dans
une direction imposée par la géométrie du tenseur
des contraintes locales. Les couches vainquent la
force gravitationnelle qui les plaquait au sol, elles se
déforment et sont affectées d’un mouvement à
composante verticale ascensionnelle.
Dans le cas où la surface basale des couches n’est pas strictement horizontale, une composante tangentielle
de la force de gravitation apparaît. Le poids des roches peut dépasser la résistance de la couche basale et
l’ensemble du volume rocheux se met à glisser sous la seule action de la gravité, sans poussée arrière. Il peut
se plisser ou se déchirer localement.
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1. PLISSEMENT DE COUCHES SÉDIMENTAIRES : LES FORCES EN JEU - SUITE
En compression dans les chaînes de
montagne, sous l’effet de forces tectoniques
développées dans les frontières
convergentes des plaques. Ils sont
associés à des chevauchements et forment
les fold-and-thrust belts des anglo-saxons. (°)
En extension, à la surface des plaques,
dans les régions où les glissements
gravitaires sont possibles. Ces régions sont
essentiellement les marges continentales
passives ou actives, immenses domaines où
existent à la fois des pentes et d’épaisses
séquences sédimentaires.
Les plis se forment donc principalement selon deux régimes opposés :
soit en frontière de plaque, soit dans les domaines intraplaques.
(°) : Ici pour simplifier, nous n’avons pas considéré le cas particulier des frontières coulissantes. Le régime peut y être
neutre, transpressif ou transtensif. Les plissements sont courants dans le cas des régimes transpressifs (plis en échelon
au dessus de décrochements). En régime transtensif, se développent les bassins losangiques.
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2 . EXEMPLE DE TECTONIQUE GRAVITAIRE À GRANDE ÉCHELLE
Cliché Michel Toupet, CBGA
Des glissements gravitaires gigantesques sont connus
sur les marges passives. Ils affectent des régions
immenses et constituent des systèmes plissés
certainement plus importants en surface que la totalité
des systèmes plissés des frontières convergentes.
Ces systèmes mesurent des milliers de km2 et se
décomposent toujours en une région haute, en
extension, et une région basse, en compression, où
s’accumule la matière, comme schématisé sur la
coupe ci-contre. Les séries glissent généralement sur
des tapis d’évaporites, très déformables.
La marge de l’Angola est un exemple typique de domaine affecté par une tectonique gravitaire
généralisée. Le sel déposé pendant le rifting aptien sert de niveau de découplage. Il remonte à
la surface dans la zone en extension sous forme de diapirs perçants. Il s’accumule en bas de la
pente, où il n’est recouvert localement que par le Pliocène. Noter les plissements de la
couverture post-sel, à la fois dans les zones étirées et dans les zones comprimées.
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3 . EXEMPLE DE PLISSEMENT GRAVITAIRE : LE SLUMP
Ce pli dans le Crétacé inférieur du Maroc s’est produit alors que le sédiment était encore gorgé d’eau. Il s’agit
d’un slump. Il s’est formé par glissement gravitaire sur une pente ; il est associé à un ensemble de structures
tectoniques, notamment des failles normales, qui caractérisent un système extensif.
Cliché L. Bazalgette
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