Les plis partie 2 Plis concentriques, plis semblables

Transcription

1 Les plis partie 2 Plis concentriques, plis semblables Sommaire 1. Plis concentriques et plis semblables : définitions 2. Plis concentriques et plis semblables : exemples 3. Plis concentriques : propriétés principales 4. L extension dans l extrados des plis concentriques 5. Exemple de pli concentrique et de glissement banc sur banc Exemple de pli concentrique et de glissement banc sur banc suite 6. Les plis semblables : propriétés principales 7. Exemple de plis semblables 8. Du pli concentrique au pli semblable : exemple de disharmonie Du pli concentrique au pli semblable : exemple de disharmonie suite Du pli concentrique au pli semblable : exemple de disharmonie suite 9. Disharmonie extrême : les plis hydroplastiques Disharmonie extrême : les plis hydroplastiques -suite Voir chapitre 14 << Tous les reportages de terrain de elements-geologie.com Découvrez la 15 e édition du «Pomerol» tout en couleurs, Éléments de Géologie (Dunod, 2015, M. Renard, Y. Lagabrielle, E. Martin, M. de Rafélis), à jour des dernières connaissances de la recherche en géosciences. Un livre qui répond aux exigences des étudiants, des candidats aux concours, des enseignants, des chercheurs Et de l amateur éclairé! Toute l info sur ce livre

2 1. PLIS CONCENTRIQUES ET PLIS SEMBLABLES : DÉFINITIONS isopaque r anisopaque Rayon r variable La géométrie des plis est très dépendante du comportement des flancs. Si l épaisseur des flancs reste constante, le pli est dit isopaque et concentrique. Cette géométrie impose un rayon de courbure croissant vers l extérieur du pli (r variable). Si les flancs s amincissent alors que les charnières s épaississent, le pli est dit anisopaque. Il est de type semblable.

3 2. PLIS CONCENTRIQUES ET PLIS SEMBLABLES : EXEMPLES Pli concentrique : Mésozoïque du Jura Plis semblables : radiolarites jurassiques de Balagne (Corse)

4 3. PLIS CONCENTRIQUES : PROPRIÉTÉS PRINCIPALES L empilement de plis concentriques est imparfait et ne peut être infini. Le caractère concentrique impose en effet des déformations au sein des bancs : 1. On distingue des secteurs en dilatation à l extérieur extrados - et en compression à l intérieur intrados - des bancs, séparés par une ligne neutre le long de laquelle il n y a ni extension, ni compression. L extension dans l extrados des couches dans le cas de séries calcaires est souvent matérialisée par des fentes de tension à carbonates. 2. Les couches glissent les unes sur les autres pour accommoder la déformation : ce phénomène est appelé glissement banc sur banc. Il en résulte des défauts de l empilement comme de la disharmonie par plissement de second ordre, ou l apparition de failles accommodant les déformations parasites imposées par le plissement. On trouve ces plis dans le domaine superficiel.

5 4. L EXTENSION DANS L EXTRADOS DES PLIS CONCENTRIQUES fentes ligne neutre Sur ces deux exemples d antiforme et de synforme, les fentes ouvertes dans l extrados des plis indiquent que la matière est étirée dans la partie externe des couches plissées. Les fentes forment des V étroits dont la pointe est dirigée vers l intérieur du pli. La ligne joignant la pointe des V est la ligne neutre. intrados extrados fentes Clichés Y. Lagabrielle

6 5. EXEMPLE DE PLI CONCENTRIQUE ET DE GLISSEMENT BANC SUR BANC Plan axial Plan axial Crétacé inférieur du Languedoc : Cliché L. Bazalgette Les plans axiaux sont ici sub-verticaux (synclinal et anticlinal). Le caractère concentrique du plissement anticlinal est bien souligné par le rayon de courbure des couches. Celui-ci augmente du bas vers le haut. Noter le glissement banc sur banc en bas de la photo (flèches noires), accommodant la contraction due au plissement.

7 5. EXEMPLE DE PLI CONCENTRIQUE ET DE GLISSEMENT BANC SUR BANC - SUITE Sur les flancs de ce pli droit, les fentes sigmoïdes en échelon montrent que les couches glissent l une contre l autre lors du plissement. Plan axial Sédiments du prisme miocène au sud de Taiwan. Plage de Taimali. Cliché Camille Clerc

8 6. LES PLIS SEMBLABLES : PROPRIÉTÉS PRINCIPALES L empilement des plis semblables est parfait car la géométrie du pli se répète indéfiniment par simple translation. Ces plis ne laissent pas de volume libre entre eux. Ils apparaissent dès que les flancs peuvent s amincir de façon significative et se développent donc dans le domaine à rhéologie ductile. Ceci peut concerner le domaine superficiel dans le cas de séries marneuses ou de séquences à bancs minces comme les radiolarites. Mais on les trouve de façon systématique dans les déformations sous des conditions de P et T plus sévères qu en surface. Ils caractérisent notamment les zones de cisaillement du domaine ductile profond.

9 7. EXEMPLE DE PLIS SEMBLABLES Dans cette séquence de radiolarites de Grèce, le plissement conserve de l épaisseur aux flancs des plis mais permet le bourrage des charnières (cercle). Il s agit de plis semblables. Cliché Y. Lagabrielle Amincissement des flancs et épaississement des charnières permettent aux plis semblables de s emboiter les uns dans les autres sur des épaisseurs importantes.

10 8. DU PLI CONCENTRIQUE AU PLI SEMBLABLE : EXEMPLE DE DISHARMONIE Observons ce pli dans les radiolarites de Grèce Cliché Y. Lagabrielle

11 8. DU PLI CONCENTRIQUE AU PLI SEMBLABLE : EXEMPLE DE DISHARMONIE - SUITE Les failles Partie Dessinons 3 : failles la surface inverses de stratification et chevauchements So Deux géométries apparaissent : 1. Courbure régulière et épaisseur constante : indices de pli concentrique (isopaque) 2. Épaississements dans la charnière et flancs amincis relativement: indices de pli semblable (anisopaque)

12 8. DU PLI CONCENTRIQUE AU PLI SEMBLABLE : EXEMPLE DE DISHARMONIE - SUITE Les failles Partie 3 : failles inverses et chevauchements La disharmonie permet la transition du pli concentrique vers le pli semblable. On observe en effet : la variation de l épaisseur des couches par étirement des flancs, l augmentation du nombre des charnières de second ordre (plissotement) et le glissement sur So. On peut employer le terme de bourrage de charnière. Ici, le banc à droite étant plus résistant, il n a pas pu se plisser comme les bancs plus minces à gauche, étirés sur les flancs des plis.

13 9. DISHARMONIE EXTRÊME : LES PLIS HYDROPLASTIQUES Les failles Partie 3 : failles inverses et chevauchements Dans le domaine superficiel, lors de la déformation de couches très riches en eau, se forment des structures ductiles rappelant des formes que l on rencontre habituellement dans le domaine profond, notamment lorsque les roches sont partiellement fondues (cas des migmatites). Le plissement en présence d une phase liquide, est alors très disharmonique. Cliché Y. Lagabrielle C est le cas de la déformation hydroplastique de sables fins ou de silts. Le cliché montre des sédiments glaciaires déposés dans des cônes de lacs pro-glaciaires en Patagonie. La déformation s est produite lors d un glissement gravitaire déclenché sous l effet du propre poids des sédiments ou provoqué par un séisme.

14 9. DISHARMONIE EXTRÊME : LES PLIS HYDROPLASTIQUES - SUITE Les failles Partie 3 : failles inverses et chevauchements Les plis hydroplastiques sont fréquents dans les séries détritiques contenant des argiles, soumises à des circulations de fluides et déposées dans des environnements accidentés et soumis à une forte activité sismique. Cliché Y. Lagabrielle Ce cliché concerne des sédiments riches en argiles provenant de l altération de serpentinites. Il montre des structures fluidales traduisant la grande plasticité du matériau dont le comportement devait s apparenter à celui d une boue au moment du dépôt. Flysch crétacé de la Zone Nord Pyrénéenne, aux abords immédiats des péridotites d Urdach dans le Béarn.