ROCHES (Déformations) Structurologie

Traitement géométrique des éléments structuraux

La structure s'analyse dans tous les corps rocheux, sans tenir compte de leur taille. Une recherche structurologique complète devra donc être réalisée aux diverses échelles d'étude (mégascopique, macroscopique, microscopique et parfois submicroscopique), qui requièrent chacune des techniques propres et complémentaires. Les analyses macroscopiques et mégascopiques sont les plus largement utilisées. Les premières se pratiquent, à l'œil nu ou à la loupe, au niveau de l'affleurement et de l'échantillon, et c'est la synthèse ou l'extrapolation de leurs résultats qui font accéder à l'analyse mégascopique, indirecte ; celle-ci fait également appel aux données géophysiques ou à l'analyse de la morphologie, à l'aide d'images satellitaires, de photographies aériennes et de cartes topographiques. Les études microscopiques, qui ont pris de plus en plus d'importance en structurologie, permettent de vérifier, d'amplifier, voire de modifier des informations nouvelles seulement accessibles au microscope. Elles s'intéressent bien sûr aux divers caractères morphologiques des minéraux (taille, forme, déformation, relations entre grains), mais trouvent leur plus grand intérêt dans l'étude statistique de l'orientation des minéraux, qui se pratique à la platine théodolite. Enfin, il est parfois nécessaire de recourir à l'étude submicroscopique, qui s'intéresse aux éléments trop petits pour être examinés au microscope et fait appel aux techniques de rayons X et de microscopie électronique.

Le but de l'analyse structurale géométrique étant de mettre en évidence l'architecture de l'objet géologique considéré, il convient de mesurer les orientations des éléments structuraux et d'en donner des représentations graphiques qui permettent de saisir leurs relations mutuelles, c'est-à-dire la géométrie des structures. En fait, cette analyse regroupe ordinairement deux méthodes distinctes et complémentaires. L'une s'intéresse aux structures qui sont des entités réelles ou des groupes d'entités, tels les plis, les failles ou les joints, et dont les caractéristiques sont représentées sur des cartes, des blocs-diagrammes, des coupes, des photographies, etc. L'autre est l'étude de la «  fabrique », qui correspond à une analyse statistique des éléments structuraux pénétratifs comme la foliation, la schistosité, la stratification, parfois l'orientation préférentielle des minéraux. Elle porte généralement sur des centaines d'observations qui sont transcrites sur des diagrammes de fabrique facilitant l'étude statistique et faisant apparaître divers types de symétrie de la matière : tout élément de symétrie est en relation avec la symétrie du mouvement qui lui a donné naissance (principe de Curie). Ce type d'analyse a particulièrement été appliqué aux caractères microscopiques ou submicroscopiques des roches ; le terme de fabrique (Gefüge des auteurs germaniques), cependant, inclut non seulement la microfabrique mais aussi les structures mégascopiques, auxquelles le traitement statistique peu fort bien être appliqué.

B. Sander et son école ont montré l'intérêt de cette « analyse microscopique de l'orientation des axes », ou AVA (Achsenverteilungsanalyse), dans les cristaux, notamment dans le cas des tectonites monominérales ; mais la méthode est utilisable de façon très générale. Elle est appliquée aux roches polyminérales, en particulier aux magmatites, dont elle clarifie la genèse des structures fluidales ; les résultats confirment l'étroite liaison existant entre les orientations des grains minéraux et les structures d'ordre supérieur.

Cette analyse se pratique grâce à la platine théodolite. Dans les magmatites,[...]