PARTIES | Les grands ensembles géologiques
FOCUS
Les déformations des roches et contraintes
Les roches peuvent présenter des déformations, c’est-à-dire des changements de forme d’un objet entre un
état initial (déduit) et un état final (observé par la géologue). Ces déformations sont semblables à toutes les
échelles spatiales : du micromètre à l’échelle d’une région. On distingue les déformations localisées ou non
pénétratives (failles, majorité des plis), n’affectant pas tout le volume rocheux, des déformations pénétratives.
Les déformations non pénétratives peuvent être :
• discontinues, lorsqu’une rupture s’est opérée dans une roche caractérisée par un comportement cassant
ou fragile (failles, voir le chapitre 8) ;
• continues, en l’absence de rupture dans une roche au comportement ductile (plis).
La typologie des plis est fonction de l’orientation de l’axe du pli (droite passant par les charnières)
par rapport à l’horizontale (figure 10.12). L’étude des déformations relève du domaine de la géologie
structurale. L’objectif est de déterminer les directions et les valeurs de raccourcissement et d’allongement des objets géologiques déformés pour en déduire les contraintes qui en sont à l’origine,
quand cela est possible. La déduction n’est pas du tout triviale car elle n’est réalisable que lorsque
l’objet n’a pas subi de rotation entre son état initial et son état final. Une contrainte désigne une
force par unité de surface. C’est l’équivalent d’une pression en physique. Il est possible de réaliser
des expériences en laboratoire en reproduisant les contraintes sur un cylindre de roche : une presse
triaxiale est utilisée et les variations des paramètres physiques (pression, température) et chimiques
(quantité de fluides, d’eau) sont contrôlées. Ces expériences permettent l’étude du comportement
des matériaux (rhéologie) et éclairent l’analyse des déformations observées sur le terrain. La géologie structurale et la rhéologie permettent de mieux contraindre les événements tectoniques qui
ont affecté une région.
Si a est plus vieux que b
qui est plus vieux que c,
la polarité stratigraphique
est normale et donc :
Antiforme = anticlinal
Synforme = synclinal
Figure 10.12 En haut : typologie des plis (fonction de l’axe du pli). En bas : deux exemples de
plis avec le pli droit de Saint-Julien-en-Beouchêne (terrains du Crétacé inférieur, Alpes) et le pli
couché de Saint-Clément (terrain du Crétacé supérieur, Alpes).
Qualifie r un pli ci anticlinal ou de synclinal implique d’avoir vérifié la polarité stratigraphique
(à partir de l'âge des différentes strates).
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Les déformations des roches et contraintes
Les roches peuvent présenter des déformations, c’est-à-dire des changements de forme d’un objet entre un
état initial (déduit) et un état final (observé par la géologue). Ces déformations sont semblables à toutes les
échelles spatiales : du micromètre à l’échelle d’une région. On distingue les déformations localisées ou non
pénétratives (failles, majorité des plis), n’affectant pas tout le volume rocheux, des déformations pénétratives.
Les déformations non pénétratives peuvent être :
• discontinues, lorsqu’une rupture s’est opérée dans une roche caractérisée par un comportement cassant
ou fragile (failles, voir le chapitre 8) ;
• continues, en l’absence de rupture dans une roche au comportement ductile (plis).
La typologie des plis est fonction de l’orientation de l’axe du pli (droite passant par les charnières)
par rapport à l’horizontale (figure 10.12). L’étude des déformations relève du domaine de la géologie
structurale. L’objectif est de déterminer les directions et les valeurs de raccourcissement et d’allongement des objets géologiques déformés pour en déduire les contraintes qui en sont à l’origine,
quand cela est possible. La déduction n’est pas du tout triviale car elle n’est réalisable que lorsque
l’objet n’a pas subi de rotation entre son état initial et son état final. Une contrainte désigne une
force par unité de surface. C’est l’équivalent d’une pression en physique. Il est possible de réaliser
des expériences en laboratoire en reproduisant les contraintes sur un cylindre de roche : une presse
triaxiale est utilisée et les variations des paramètres physiques (pression, température) et chimiques
(quantité de fluides, d’eau) sont contrôlées. Ces expériences permettent l’étude du comportement
des matériaux (rhéologie) et éclairent l’analyse des déformations observées sur le terrain. La géologie structurale et la rhéologie permettent de mieux contraindre les événements tectoniques qui
ont affecté une région.
Si a est plus vieux que b
qui est plus vieux que c,
la polarité stratigraphique
est normale et donc :
Antiforme = anticlinal
Synforme = synclinal
Figure 10.12 En haut : typologie des plis (fonction de l’axe du pli). En bas : deux exemples de
plis avec le pli droit de Saint-Julien-en-Beouchêne (terrains du Crétacé inférieur, Alpes) et le pli
couché de Saint-Clément (terrain du Crétacé supérieur, Alpes).
Qualifie r un pli ci anticlinal ou de synclinal implique d’avoir vérifié la polarité stratigraphique
(à partir de l'âge des différentes strates).
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