À côté des structures planaires, la déformation ductile produit aussi des structures linéaires : les linéations, et des structures d'étirement discontinu : le boudinage. Ce chapitre, plus court, complète le tableau des marqueurs de la déformation ductile en présentant leurs différents types et leur signification cinématique — des éléments souvent demandés en travaux pratiques sur échantillon.
1. Définition et types de linéations
Une linéation est une structure linéaire pénétrative, visible à l'échelle de l'échantillon ou de l'affleurement, qui matérialise une direction privilégiée dans la roche déformée. On en distingue plusieurs types selon leur origine. La linéation minérale résulte de l'alignement de minéraux allongés (amphiboles, micas) selon une direction commune. La linéation d'intersection correspond à l'intersection de deux plans structuraux, par exemple le litage S0 et la schistosité S1 ; elle est parallèle à l'axe du pli associé, ce qui en fait un outil précieux pour retrouver l'orientation d'un plissement même quand la charnière n'est pas directement observable. La linéation de crénulation correspond aux charnières des microplis d'une schistosité de crénulation.
2. La linéation d'étirement et son interprétation
La linéation d'étirement (stretching lineation) est produite par l'allongement de minéraux ou d'agrégats minéraux (quartz, feldspath étiré en rubans) le long de la direction X de l'ellipsoïde de déformation. Elle est particulièrement développée dans les zones de cisaillement, où elle est portée par le plan de foliation mylonitique et parallèle à la direction de transport tectonique — la direction selon laquelle les deux compartiments d'une zone de cisaillement se sont déplacés l'un par rapport à l'autre. Associée aux critères cinématiques asymétriques (voir le chapitre suivant), elle permet de reconstituer le sens du mouvement.
3. Le boudinage : mécanisme et morphologie
Le boudinage se produit lorsqu'une couche compétente, intercalée dans une matrice plus incompétente, est étirée parallèlement à sa stratification : incapable de s'allonger de façon continue comme la matrice qui l'entoure, elle se fragmente en segments allongés séparés par des zones d'amincissement — les boudins — dont l'aspect en coupe rappelle une chaîne de saucisses (d'où le nom, emprunté au boudin culinaire). Les boudins sont dits symétriques lorsque leur forme reflète un étirement coaxial pur, et asymétriques lorsqu'un cisaillement simple associé leur donne une géométrie en parallélogramme, elle-même utilisable comme critère de sens de cisaillement.
L'espace entre deux boudins, la zone d'étranglement, est souvent comblé par la matrice incompétente qui y flue, ou par une cristallisation minérale (quartz, calcite) qui précipite dans l'espace ouvert par l'étirement. Le boudinage est un marqueur direct de la direction d'allongement X de l'ellipsoïde de déformation, complémentaire de la schistosité (qui marque le plan XY) et de la linéation d'étirement (qui marque la direction X elle-même).
4. Relation avec le contraste de compétence
L'apparition du boudinage plutôt que d'un simple amincissement continu dépend directement du contraste de compétence entre la couche et son encaissant : plus ce contraste est fort (un banc de quartzite dans des schistes, par exemple), plus le boudinage est net et régulier. À l'inverse, un faible contraste de compétence favorise un amincissement progressif et continu de la couche, sans véritable fragmentation. Ce même contraste de compétence commande, on l'a vu au chapitre précédent, le mécanisme de plissement par flambage : boudinage et plis de flambage sont, en quelque sorte, les deux réponses opposées — étirement ou raccourcissement — d'une même couche compétente selon le régime de déformation local.
Structure linéaire pénétrative d'une roche déformée, d'origine minérale, d'intersection ou d'étirement, qui matérialise une direction privilégiée liée à la déformation ductile.
Fragmentation en segments allongés (boudins) d'une couche compétente étirée dans une matrice moins compétente, produite lorsque la couche ne peut pas s'allonger de façon continue comme son encaissant.
| Type | Origine | Signification |
|---|---|---|
| Minérale | Alignement de minéraux allongés | Direction d'allongement X |
| D'intersection | Intersection de S0 et S1 | Parallèle à l'axe du pli associé |
| De crénulation | Charnières des microplis | Marque une phase de reprise tectonique |
| D'étirement | Étirement de minéraux/agrégats dans une zone de cisaillement | Direction du transport tectonique |
Les principaux types de linéations
- Linéation minérale, d'intersection (parallèle à l'axe du pli), de crénulation, d'étirement (direction de transport tectonique).
- Boudinage : fragmentation d'une couche compétente étirée dans une matrice incompétente ; boudins symétriques (coaxial) ou asymétriques (cisaillement simple).
- Boudinage et plis de flambage sont les deux réponses opposées d'une couche compétente : étirement ou raccourcissement.
- Un fort contraste de compétence favorise un boudinage net ; un faible contraste favorise un amincissement continu sans fragmentation.
- La linéation d'étirement, portée par la foliation, est l'un des outils cinématiques majeurs des zones de cisaillement.
On demande souvent de reconnaître, sur une photo d'échantillon ou d'affleurement, le type de linéation ou la forme du boudinage (symétrique/asymétrique) et d'en déduire une direction de déformation. Piège classique : confondre linéation d'intersection et linéation d'étirement, qui n'ont pas la même signification cinématique. Retiens que la linéation d'intersection S0/S1 est toujours parallèle à l'axe du pli correspondant.