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Les déformations des roches

Les paysages dans lesquels on peut se promener montrent souvent des reliefs et des figures torturées. Les déformations que l'on peut y observer renseignent sur les forces profondes qui ont affectées les roches depuis leur formation. Les roches qui se déforment facilement sous l'effet d'une force sont appelées incompétentes.

Les différents types de déformations

Selon le comportement des roches sous l'effet des forces tectoniques, on peut les regrouper en deux catégories :

  • les déformations cassantes. Ce sont généralement des failles : il y a rupture des roches et déplacement relatif des deux compartiments formés. Mais ce peut être aussi un joint tectonique qui est une rupture la roche, sans déplacement.
    On observe souvent, au niveau du plan de la fracture, un miroir de faille, formé par un phénomène de polissage lors du mouvement des compartiments. Ce miroir de faille peut montrer uniquement des stries (qui indiquent ainsi le sens de déplacement) mais aussi des recristallisations de calcite ou de quartz (qui par leur aspect fibreux renseignent sur la direction du mouvement) ou des structures de dissolution, les stylolithes (surtout pour les roches calcaires).
    Le plan de faille peut être vertical (et entraîner des déplacements horizontaux ou décrochements) ou oblique. Selon que le compartiment qui monte recouvre ou s'éloigne de l'autre compartiment, on parle de faille inverse ou de faille normale.

    Une faille est caractérisée par un pendage (sa pente) et un rejet (le décalage entre les deux compartiments) et une direction (en particulier pour les décrochements). Pour connaître le mouvement d'une faille, il suffit de se placer (par la pensée) à cheval sur la faille, un pied dans chaque compartiment. Selon que votre pied gauche va vers l'avant ou vers l'arrière, le sens du mouvement sera dextre ou senestre.
    Le relief de part et d'autre d'une faille peut indiquer son sens (en général le compartiment qui monte sera, logiquement, plus haut) mais cela n'est pas toujours vrai (la nature des roches, plus ou moins dure, y est pour beaucoup).
    Une faille peut également être conforme ou contraire, selon que sa direction respecte ou non le sens des couches.
    Les décrochements peuvent être conjugués (les failles délimitent alors un bloc qui se déplace en sens contraire de ses voisins). Ce type de décrochement est souvent accompagné de fente de tension et de stylolithes.

    Lors de périodes d'intenses déformations, de grandes portions de terrains peuvent en recouvrir d'autres par chevauchement ou même former des nappes de charriages. Il s'agit d'un mouvement de faille inverse, ou normale, qui se transforme en faille horizontale. Le terrain qui recouvre l'autre est appelé allochtone, celui qui est recouvert est appelé autochtone. S'il est possible de retrouver l'origine de ce chevauchement on parle de contact enraciné mais il s'agit de contact non enraciné.
    Les nappes de charriage, après érosion, peuvent présenter à certains endroits les terrains autochtones, on appelle cela une fenêtre. Certaines régions de la nappe ont pu également être isolé du reste et forment des klippes, sortes d'îlots d'allochtone sur une mer d'autochtone.

  • les déformations souples ou plis. La roche, sous l'effet des forces tectoniques, n'a pas cassée mais pliée. Ce comportement "plastique" peut être celui de roches très rigides, d'habitude cassantes. En effet l'application sur une longue période de forces de faible intensité permet une modification graduelle de la roche (son plissement) au lieu de sa fracturation. Les particules ont le temps de se réagencer ou de se transformer. Il en est de même pour casser une branche de bois, mieux vaut lui appliquer une force de forte intensité en très peu de temps que de la plier progressivement et lentement.
    Dans un pli on distingue deux formes : en voûte, on parle d'antiforme, et en cuvette, on parle de synforme. S'il n'y a pas eu inversion des terrains, l'antiforme représente l'anticlinal et le synforme le synclinal. Un anticlinal se repère au fait que les terrains les plus récents sont en périphérie, un synclinal, lui aura les terrains les plus récents en son centre.
    Les plis peuvent être droits ou plus ou moins couchés. Certains plis évoluent en plis-failles. Ils peuvent également respecter l'épaisseur des couches ou non. On parle alors de plis isopaques ou anisopaques.
    Des plis peuvent se former par la remontée de roches salines (plus légères) qui déforment les roches sus-jacentes, on parle alors de plis-diapir.

     

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