TECTONIQUE

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Échelles de la tectonique

Formes et accidents tectoniques

Les formes et accidents tectoniques font l'objet d'articles spéciaux ; il s'agit : pour les déformations sans rupture (formes tectoniques), des plis ; pour les déformations avec rupture (accidents tectoniques), des failles, lesquelles peuvent être compressives, extensives ou coulissantes (décrochements), et des chevauchements et charriages (cf. roches - Déformations).

Quoi qu'il en soit de la facilité ou non de reconnaître ces formes et accidents sur le terrain, dans tous les cas il faut connaître la disposition originelle des couches, donc disposer de critères de polarité ; le plus simple est l'ordre stratigraphique, quand cela est possible. Mais d'autres critères sont utilisables : d'abord, d'ordre paléontologique, comme celui qui est fourni par les organismes récifaux qui se développent, en position biologique, de bas en haut (fig. 1) ; ensuite, d'ordre sédimentologique, soit dans l'épaisseur d'un banc (fig. 2), par exemple, le granoclassement des grès, soit à la limite des bancs (fig. 3), comme l'existence de figures d'origine biologique ou sédimentaire à la base des bancs de grès et que l'érosion dégage ensuite à l'affleurement ; enfin, d'ordre minitectonique ou microtectonique.

Rudiste : critères de polarité

Dessin : Rudiste : critères de polarité

Critères de polarité 

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Bancs : structure intime

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Critères de polarité 

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Limite des bancs

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Critères de polarité 

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Minitectonique

Outre ceux de la tectonique à une autre échelle (miniplis, minifailles, par exemple), deux grandes familles de structures constituent les formes et accidents minitectoniques.

Les premières sont développées selon des surfaces dont la principale est la schistosité (cf. schistes), qui se développe selon des plans sub-parallèles au plan axial des plis dont elle accompagne la formation (fig. 4a). La schistosité, dite de fracture dans les parties superficielles, de flux dans les parties plus profondes – où elle s'accompagne de recristallisation –, caractérise la formation de plis semblables. Elle fournit en elle-même un critère de polarité en ceci que son pendage est plus fort que celui des couches qu'elle affecte dans le flanc normal d'un pli renversé et plus faible dans le flanc inverse (fig. 4b).

Schistosité : formes diverses

Dessin : Schistosité : formes diverses

Quelques caractères de la schistosité. En a, disposition générale dans un pli : la schistosité est subparallèle au plan axial. En b, disposition dans une suite de plis : la schistosité, convergente vers le cœur des plis, permet éventuellement de reconnaître le flanc normal et le flanc... 

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Schistosité : formes diverses

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Quelques caractères de la schistosité. En a, disposition générale dans un pli : la schistosité est subparallèle au plan axial. En b, disposition dans une suite de plis : la schistosité, convergente vers le cœur des plis, permet éventuellement de reconnaître le flanc normal et le flanc... 

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Schistosité : formes diverses

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Quelques caractères de la schistosité. En a, disposition générale dans un pli : la schistosité est subparallèle au plan axial. En b, disposition dans une suite de plis : la schistosité, convergente vers le cœur des plis, permet éventuellement de reconnaître le flanc normal et le flanc... 

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Les secondes, en forme de lignes, dites linéations, peuvent appartenir à différentes catégories (fig. 5) : des étirements d'objets (galets, fossiles, par exemple) ; des alignements de cristaux ; des intersections de structures planes, dont la plus simple est l'intersection de la stratification et de la schistosité ; des axes de microplissements, qui peuvent évoluer, par gonflement des charnières, en structures « en meneaux » ; des ruptures (joints de tension), liées à des cisaillements dans les roches rigides, formant des cavités où divers minéraux ont pu cristalliser ensuite (en général calcite ou quartz, selon la nature de la roche affectée).

Linéations

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Quelques exemples de linéations. En a, étirement. On a choisi l'exemple de galets initialement sphériques. En b, alignement. On a choisi l'exemple de cristaux en forme d'aiguilles (p. ex., amphiboles) : structure nématoblastique. En c, microplissement (c1) évoluant vers une structure en... 

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Les formes minitectoniques renseignent ainsi sur la disposition des contraintes ayant déformé la roche dans son intimité. En outre, la superposition des ministructures permet d'analyser plus précisément la déformation (fig. 6).

Ministructures dans un pli

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Schéma général montrant la disposition de diverses ministructures dans un pli. A, B et C, respectivement composantes maximale, moyenne, minimale de la contrainte. On notera la différence de signification des linéations (cf. fig. 5). 

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Les stylolites sont des structures de compression qui apparaissent dans les roches compétentes (c'est-à-dire rigides et non finement litées), relativement solubles, comme les calcaires. Ce sont des surfaces très complexes formant des « engrenages » extrêmement fins, de l'ordre du millimètre. Ils sont dus à la dissolution de la roche selon des plans perpendiculaires à la contrainte principale. On les observe très fréquemment dans les marbres à grain fin.

Les diaclases, fissures qui découpent les roches cohérentes en parallélépipèdes, sont des formes à la limite de la minitectonique ; elles ne s'accompagnent d'aucun déplacement. Leur disposition n'est cependant pas quelconque : dans les roches sédimentaires (grès, calcaires), elles forment deux familles perpendiculaires entre elles et perpendiculaires aux surfaces qui séparent les bancs et qu'on appelle joints de stratification ; dans les roches plutoniques (granites), elles forment trois familles, l'une parallèle à la périphérie du massif et les deux autres perpendiculaires entre elles et à la première. Leur origine est donc probablement liée aux contraintes tectoniques, pendant la diagenèse pour les roches sédimentaires, pendant la cristallisation pour les roches plutoniques ; des études statistiques de ce type de structures ont été tentées, dont les résultats sont difficiles à replacer dans le cadre tectonique puisqu'il s'agit probablement de faits anté [...]

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Pour citer l’article

Jean AUBOUIN, Serge BOGDANOFF, « TECTONIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/tectonique/