Cours de tectonique

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Filière « sciences de la terre et de l’univers » (STU) Faculté des Sciences de Rabat Semestre 3 Module M 12 « tectonique »

COURS DE TECTONIQUE ANALYTIQUE 2ème partie LES DEFORMATIONS DUCTILES (Christian Hoepffner)

Pli anticlinal. Ordovicien de l’Anti-Atlas (Foum Icht)

2 Avertissement Le texte qui suit est destiné aux étudiants qui suivent le module M12. Il doit leur permettre decompléter leurs notes. Il ne remplace évidemment pas la présence au cours. En particulier, les planches de figures ne sont pas reproduites, ni commentées ici.

Lectures conseillées : TECTONIQUE ; Mercier et Vergely. Editions Dunod, 1999 LES STRUCTURES TECTONIQUES. Gidon. Editions du BRGM, 1987 PRINCIPES DE TECTONIQUE ; Nicolas. Editions Masson, 1984 DEFORMATIONS DES MATERIAUX DE L ECORCETERRESTRE, Mattauer, Editions Hermann, 1973. Sites Web à consulter :

http://jfmoyen.free.fr/spip.php?article290 Cours en ligne, très complet avec diaporamas.

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INTRODUCTION
La tectonique est l’étude de la déformation des roches qui constituent l’écorce terrestre. Les roches déformées sont organisées en « structures » (les plis, les failles, sont des structures tectoniques). La tectonique estaussi appelée géologie structurale. Rappels Les géologues ont l’habitude de distinguer les déformations cassantes ou fragiles (failles) et les déformations souples ou ductiles (plis). Ces deux catégories de déformations ou de comportement des roches dépendent principalement des conditions physiques (température et pression) qui s’exercent pendant la déformation. Elles dépendent aussi de la naturepétrographique, on distingue ainsi des roches compétentes et incompétentes. Les données de tectonique expérimentale (la mécanique des roches) expliquent bien ces différences de comportement. Les courbes contrainte/déformation (Fig. 1) montrent que l’augmentation de la température et de la pression de confinement (donc de la profondeur dans l’écorce) favorise la déformation ductile (le comportementplastique) et retarde la rupture. Les déformations s’observent principalement dans les chaînes de montagnes, parties les plus déformées de l’écorce terrestre situées dans les zones de convergence des plaques lithosphériques. La répartition verticale des déformations correspond à la notion de niveau structural (Fig.2). Dans la coupe théorique d’une chaîne de montagne les failles apparaissent dans leniveau structural supérieur, la déformation se concentre le long de discontinuités. En réponse aux contraintes, l’écorce a un comportement plutôt cassant. En profondeur, les failles disparaissent progressivement, la déformation est continue ou ductile. Elle s’exprime d’abord par des plis dans le niveau structural moyen puis par un aplatissement de la roche qui acquiert une structure planaire : laschistosité et la foliation qui caractérisent le niveau structural inférieur. Objet du cours Les roches sont déformées depuis l’échelle du minéral (mm, µ) jusqu’à celle du continent (nxkm), ces structures nécessitent l’utilisation de moyens d’observation, microscope, cartes géologiques, photos aériennes, images satellitaires. Dans ce cours on s’intéressera aux structures ductiles directementobservables à l’œil nu par le géologue c’est à dire des structures de taille moyenne (méso structures) depuis l’échantillon (cm) jusqu’au paysage (km) en passant par l’affleurement (m, hm). Problématique Une structure tectonique correspond à une déformation finie. L’objectif du géologue est de comprendre comment elle s’est formée. Un travail d’analyse et d’interprétation

4 doit permettre de proposerun modèle possible expliquant le passage de l’état initial (non déformé) à l’état final (déformation actuellement observable). Méthodes Le but de cet enseignement est l’acquisition de méthodes d’étude des déformations (plus précisément ici des déformations ductiles). Maîtrise des outils d’analyse et de description. Cette analyse est surtout géométrique, elle nécessite la maîtrise d’une...
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