Les plis existent à toutes les échelles depuis < mm à la chaîne de montagnes

Transcription

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2 Les plis existent à toutes les échelles depuis < mm à la chaîne de montagnes

3 Exemple de plis métriques Photo credit: G. Mattioli

4 from:

5 Anticlinal érodé

6 Vue d'ensemble des hauts plateaux de la Chartreuse orientale, prise d'avion depuis le nord M. Gidon

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8 Pli faille dans la formation de Kholmsk (Néogène), au sud de Yuzhno-Sakalinsk, Sakhaline, Russie. Photo. M. Fournier

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10 affleurement Plis couchés Alpes suisses from:

11 Plis couché et coffré. Jura. Photo C. Homberg.

12 Rocheuses canadiennes En chevron Plongeant

13 Pli en genou, chevron et "v" dans la vallée dans la série Tertiaire chevauchante au front des nappes, région de Dank, Oman. Photo. M. Fournier

14 Plis ouvert. Alpes. Photo C. Homberg. Plis dans les calcaires triasiques, Monts Mecsek, Hongrie. Photo F. Bergerat

15 P.F. Rey University of Sydney, NSW 2006, Australia. Pli couché de grande échelle (Chaîne des Calédonides, NE Groenland)

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20 Plis dysharmoniques dans les Alpes L.Siame

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27 P.F. Rey University of Sydney, NSW 2006, Australia. Veine de quartz plissée dans une phyllite (10 mm de large, Mansfield, Lachlan Orogen, Victoria).

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31 Nez de pli en fourreau dans une foliation à omphacite et glaucophane (Cap Corse). Photo. L. Jolivet

32 Oeil de pli en fourreau, Cap Corse. Photo. L. Jolivet

33 Déformation ductile : pas de rupture, comportement plastique ou visqueux Déformation fonction des Pression/Température Température - Profondeur km P.F. Rey University of Sydney, NSW 2006, Australia. Déformation de + en + Pénétrative Syn-métamorphique Sub-horizontale

34 Déformation fonction de la compétence de la roche Selon la composition minéralogique de la roche, la déformation ductile s observera à différentes conditions T/P: -à moins de 10 km, T < 300 : seuil de plasticité de l argile atteint rapidement Quartz cassures Plagioclase -à ~10 km, T ~300 : seuil de plasticité du quartz: 1ère décroissance de (s 1 - s 3 ) -à ~20 km, T ~450 : seuil de plasticité du plagioclase: 2ème décroissance de (s 1 - s 3 )

35 Transformation d une faille en profondeur en zone de cisaillement Structure tangentielle : Plan peu incliné Structure décrochante: Plan vertical P.F. Rey University of Sydney, NSW 2006, Australia. Zone de déformation large (Pyrénées espagnoles) (prof. 15 km, T )

36 Mylonite : zone de grande déformation avec ségrégation de minéraux en bande : Etirement très intense!!! Développement d une mylonite (> 11km) (si <11km cataclasite)

37 Ellipsoïde des contraintes Ellipsoïde de déformation: Axe de raccourcissement fini Axe d allongement fini Axe intermédiaire fini X>1 et Z<1; X>Y>Z et X*Y*Z=1 L état de la roche déformée en 3D est caractérisée par l ellipsoïde de déformation finie. Celle-ci est caractérisée par un axe de raccourcissement fini, un axe d allongement fini et un axe intermédiaire fini. En 2D, on aura une ellipse de déformation avec l axe X et l axe Z.

38 Z Plan XY Z

39 - Schistosité discontinue : J. Mercier & P. Vergely, Tectonique (Géosciences DUNOD, 1992) Schistosité de pression-dissolution : Schistosité discontinue typique des domaines à faible température <250 Schistosité résultant par pressiondissolution localisée. Bandes noires de résidus insolubles et matière dissoute dans les vides

40 In micro-tectonics C.W. Passchier & R.A.J. Trouw (Springer, 1996) - Schistosité discontinue : Schistosité de crénulation : Schistosité espacée résultant: pression-dissolution localisée + rotation rigide J. Mercier & P. Vergely, Tectonique (Géosciences DUNOD, 1992)

41 S1 A l affleurement : Au microscope : S1

42 Linéation de crénulation Z Schistosité de crénulation Linéation de crénulation J. Mercier & P. Vergely, Tectonique (Géosciences DUNOD, 1992)

43 S1

44 Relation pli et Schistosité : Dans niveau peu compétent, associée à des microplis: Schistosité de crénulation Meneaux Microlithon Débit en bloc séparé par fractures cisaillantes dans les niveaux compétents : Schistosité de fracturation P.F. Rey University of Sydney, NSW 2006, Australia.

45 Si les roches sont compétentes, la schistosité de fracturation dans un pli s organise légèrement en éventail: Réfraction de la schistosité en fonction de la compétence des roches Contraste de viscosité Points neutres

46 Relation Stratigraphie/Schistosité : Flanc normal du pli: S0 moins pentée que S1 S0 S1 Flanc inverse du pli: S0 plus pentée que S1

47 - Schistosité continue : Schistosité de flux : schistosité pénétrative réorientation passive par rotation rigide + pression-dissolution Et déformation intracristalline Z J. Mercier & P. Vergely, Tectonique (Géosciences DUNOD, 1992)

48 - Schistosité continue : Z La foliation Cas particulier de la schistosité de flux Recristallisation dans le plan de schistosité, elle s accompagne de la migration de matière et forme un litage tectonique.

49 Y X Linéation de boudinage J. Mercier & P. Vergely, Tectonique (Géosciences DUNOD, 1992)

50 Quartz étirés L. minéralogique > // axe X L. d allongement > // axe X Galets étirés

51 X

52 Trois pôles d état fini de la déformation et des intermédiaires: Le diagramme de Flinn K= paramètre de Flinn K= ((X/Y)-1)/ ((Y/Z)-1) Et X>1, Z< 1 Constriction pure K = infini Ellipse dans le plan X-Y 1direction d allongement 2 directions d aplatissement Ellipsoide en cigare constriction Déformation plane K = 1 Ellipse dans le plan X-Z 1direction d allongement 1 direction d aplatissement 1 direction qui ne change pas aplatissement Aplatissement pur K = 0 Ellipse dans le plan Y-Z 1 direction d aplatissement 2 directions d allongement Ellipsoide en galette

53 - Sur le terrain, produits de la déformation finie : les fabriques Aplatissement pur Constriction pur Cas intermédiaire Fabrique planaire Fabrique linéaire Fabrique plano-linéaire J. Mercier & P. Vergely, Tectonique, (Géosciences DUNOD, 1992)

54 les ombres de pression Les ombres de pression se forment de part et d autre de grains ou mineraux porphyroclastes dans une matrice plus ductile. > La croissance de l ombre de pression se fait à partir de l objet. La plus jeune Z Iain Stewart

55 A petite échelle A grande échelle

56 Z Z X X Déformation coaxiale ou cisaillement pur Déformation non coaxiale ou cisaillement simple Z Cisaillement simple progressif incrémental : s 3 Plan de cisaillement X fini Cisaillement pur progressif

57 A toutes les échelles! C S1

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59 Figure d enroulement

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