Cours d’introduction a la tectonique BCG
Cours d’introduction à la tectonique
I : Introduction
1. Définition
Tectonique : Étude de la déformation des roches ou des objets géologiques.
- Tectonique cassante : failles
- Tectonique plicative : plis
- Tectonique linéamentaire : allongements
2. Géométrie
Situations géométriques
Les déformations ou objets géologiques peuvent être :
- Horizontaux
- Verticaux
- Inclinés
Pendage
Le pendage est l'angle dièdre qu'un plan géologique fait par rapport au plan horizontal. Il est toujours défini par rapport à l'horizontalité et mesuré avec un clinomètre entre 0° et 90°.
- Pendage nul : plan horizontal
- Pendage vertical : plan vertical
Pour noter le pendage, il faut :
- Une direction (côté droit de la boussole)
- Un angle (entre 0° et 90°)
- Une orientation
Le pendage est noté sous la forme de deux valeurs d’angles, par exemple : « N45 45°SE ». Le premier angle est l'azimut de l’horizontale de la couche, mesuré avec une boussole. Le second angle est l’intensité de plongement de la ligne de plus grande inclinaison, avec indication de la direction de plongement.
Sur les cartes, les signes de pendage sont représentés par :
- Vertical : ⊥
- Horizontal : =
3. Orogenèses, orogènes et plates-formes
Orogenèse
Formation par la tectonique d’une chaîne de montagnes. Deux types principaux :
- Orogenèse par collision
- Orogenèse par rapprochement entre une plaque continentale et une plaque océanique
Orogène
Chaînes de montagnes formées par orogenèse. Exemples :
- Orogène hercynienne (~350 millions d’années)
- Orogène cadomienne (~800 millions d’années)
Contrairement aux orogènes, les plates-formes sont peu ou pas déformées, avec des sédiments déposés horizontalement.
4. Les échelles de la tectonique
La tectonique peut être étudiée à différentes échelles, allant de quelques centimètres à des pays entiers et sur des périodes allant de plusieurs années à quelques mois. Les causes de formation d'une faille, par exemple, sont les mêmes, qu'elle mesure 1 km ou 1 cm.
5. Les limites de la tectonique
Pour qu’il y ait tectonique, il doit y avoir déformation de matériaux déjà formés. Certaines déformations se produisent avant la formation des roches ou ne relèvent pas de la tectonique, comme :
- Effondrement gravitaire
- SLUMPING (glissement de sédiments gorgés d'eau dû à un séisme)
II : Les plis
1. Définition
Types de plis
- Antiforme : en forme de dôme
- Synforme : en forme de gouttière
Éléments d’un pli
- Point de charnière
- Zone de charnière
- Flanc
- Point d’inflexion
- Point de creux
- Point de crête
Cas particulier : le pli cylindrique
Dans un pli cylindrique, toutes les lignes sont parallèles entre elles et à la droite génératrice du plissement, transformant les surfaces en plans. La direction du pendage dans un pli cylindrique donne la direction de la charnière.
Axes du pli et du plissement
- Axe du pli : projection de la ligne de charnière dans le plan horizontal (si le plissement est cylindrique).
- Synclinal et anticlinal : un antiforme est anticlinal si l’ordre stratigraphique des couches est respecté ; un synforme est synclinal si l’ordre stratigraphique des couches est respecté.
2. Classification des plis
Classification par rapport au plan axial
Classification par rapport à l’épaisseur des couches
- Pli isopaque : chaque couche garde son épaisseur dans les zones de flanc et de charnière.
- Pli anisopaque : les couches subissent des modifications d'épaisseur, soit dans un flanc, soit dans les deux flancs, soit dans les flancs et à la charnière.
3. Formation des plis isopaques
Les plis formés par glissement flexural se forment dans la partie supérieure car une surcharge de roche empêche le glissement. Les plis formés par flexion se forment à une plus grande profondeur, où la pression empêche le glissement.
4. Particularités des plis isopaques
- Disharmonie
- Niveau de décollement : (argiles, gypse, marne, etc.)
- Socle
Lorsque la déformation est de grande ampleur, il s'agit de la tectonique socle-couverture.
5. Plissement et érosion
- Synclinaux : les pendages convergent vers le cœur de la structure.
- Anticlinaux : les pendages divergent à partir du cœur de la structure.
6. Plis particuliers
- Pli en chevron : charnière réduite à un seul point
- Plis isoclinaux
- Plis à deux charnières : plis coffrés.
Cours d’introduction à la tectonique
I : Introduction
1 - Définition
TECHTONIQUE : Etude de la déformation des roches ou des objets géologiques.
• La tectonique cassante : les failles
• La tectonique plicative : les plis
• La tectonique lineamentaire : les allongements
2 - Géométrie
3 situations géométriques :
• Soit les déformations ou les objets géologiques sont horizontaux.
• Soit ils sont verticaux.
• Soit ils sont inclinés.
PENDAGE : Angle dièdre que fait un plan géologique quelconque avec ou par rapport au plan horizontal.
Le pendage se défini toujours par rapport à l’horizontalité.
• Le pendage est nul si le plan (ou la ligne) mesuré est horizontal. Dans ce cas,
il n'y a pas de direction.
• Le pendage est dit vertical, si le plan (ou la ligne) mesuré est vertical. Dans ce cas, il n'y a pas d’orientation, mais il y a une (ou plutôt deux) direction pour un plan.
Il se mesure avec un clinomètre et uniquement entre 0° et 90°.
Pour noter le pendage il faut :
• Une direction (selon le côté droit de la boussole)
• Un angle (entre 0° et 90°)
• Une orientation
Pour être complet, le pendage doit être énoncé sous la forme de deux valeurs d’angles (par exemple « N45 45°SE »). Le premier angle se mesure entre le Nord géographique et l’horizontale de la couche : c’est l’azimut de l’horizontale. Il se détermine aisément avec une boussole. Le second angle est l’intensité de plongement de la ligne de plus grande inclinaison ; on précise par ailleurs la direction du plongement (qui peut être dans l’exemple soit Sud-Est, soit Nord-Ouest)
Sur les cartes on trouve des signes de pendage :
ou = Pendages verticaux
= Pendages horizontaux
3 - Orogenèses, orogènes et plates-formes
OROGENESE : Formation par la tectonique d’une chaîne de montagne.
2 grands types :
• Soit orogenèse par collision.
• Soit orogenèse par rapprochement entre une plaque continental et une plaque océanique.
OROGENE : Chaînes de montagnes formées par orogenèse.
Différentes orogènes :
• Orogène hercynienne ~ -350 Millions d’années
• Orogène codomienne ~ -800 Millions d’années
Par exemple, les Vosges ne sont pas un orogène :
A l’inverse des orogènes, ils y a les plates-formes. Elles sont peut ou pas déformées.
Les sédiments se sont déposés à l’horizontal puis les couches de sédiments se sont amincies et compactés.
4 - Les échelles de la tectonique
On peut travailler sur toutes les échelles, aussi bien un pays que quelques cm, plusieurs années ou quelques mois …
Par exemple, pour une faille, les causes de sa formation serons les mêmes qu’elle mesure 1Km ou 1cm.
5 - Les limites de la tectonique
Pour qu’il y est tectonique, il faut des déformations de matériaux déjà formés.
• Mais il existe des déformations qui se sont produites avant la formation des roches.
• Un effondrement gravitaire n’a rien à voir avec la tectonique.
• LE SLUPING dût probablement à un séisme qui aurait déplacé uniquement les nouveaux sédiments gorgés d ‘eau. On ne peut donc pas parler de tectonique.
II : Les plis
1 – Définition
2 types de plis :
• En forme de dôme : ANTIFORME
• En forme de gouttière : SYNFORME
• point de charnière
Zone de charnière
Flanc
* point d’inflexion
point de creux
point de crête
CAS PARTICULIER : Le pli cylindrique.
Dans un pli cylindrique, toutes les lignes sont parallèles entre elles et à la droite génératrice du plissement. Les surfaces deviennent des plans.
Si le plissement est cylindrique, pour chaque mesure de pendage, la direction de celui-ci donne également la direction de la charnière.
AXE DU PLI et AXE DU PLISSEMENT :
L’axe d’un pli c’est la projection de la ligne de charnière dans le plan horizontal (si le plissement est cylindrique)
SYNCLINAL, ANTICLINAL :
Pour qu’un antiforme soit anticlinal, il faut que l’ordre stratigraphique des couches soit respecté.
Pour qu’un synforme soit synclinal, il faut que l’ordre stratigraphique des couches soit respecté.
2 - Classification
a : Classification par rapport au plan axial
Voir le dossier page 1 figure 1
b : Classification par rapport à l’épaisseur des couches
PLI ISOPAQUE : Pli ou chaque couche garde son épaisseur dans les zones de flanc et de charnière.
PLI ANISOPAQUE : pli ou les couches ont subi des modifications d’épaisseur, soit dans un des flancs, soit dans les deux flancs, soit dans les deux flancs et à la charnière.
Voir le dossier page 1 figure 1
3 - Format des plis isopaques
La formation de plis par glissement flexural ce fait plutôt dans la partie supérieure car une surcharge de roche empêcherait les couches de glisser les unes sur les autres.
Les plis formé par flexion ce forme à une plus grandes profondeur car la pression et plus forte et empêche le glissement.
4 - Quelques particularités des plis isopaques
Les couches gardent leurs épaisseurs.
Disharmonie
Niveau de décollement
(Argiles, gypse, marne …)
Socle
Lorsque la déformation est de grande ampleur, c’est de la tectonique soclecouverture.
5 - plissement et érosion
Au niveau des synclinaux on constate que les pendages du plis convergent vers le cœur de la structure.
A l’inverse, pour ce qui est des anticlinaux, les pendages divergent à partir du cœur de la structure.
On peut donc sur une carte repérer un synclinal simple érodé et un anticlinal simple érodé.
6 - Quelques plis particuliers
• Pli en chevron Charnière réduite à un seul point
• Plis isoclinaux
• Plis à deux charnière = plis coffré.
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