Fiche de révision · S4

Résumé — Tectonique analytique

Tout le module en une page : les chapitres condensés en points essentiels, le vocabulaire et les pièges d'examen. Pour la veille de l'épreuve.

Contraintes et déformation : la mécanique des roches

Contrainte = pression lithostatique (isotrope) + contrainte déviatorique (anisotrope, tectonique) → ellipsoïde des contraintes σ1 > σ2 > σ3.
Régimes tectoniques : compressif (σ1 horizontal) vs extensif (σ3 horizontal) vs décrochant (σ1 et σ3 horizontaux, σ2 vertical).
Déformation = translation + rotation + distorsion ; distorsion continue/discontinue, homogène/hétérogène.
Courbe contrainte-déformation : domaine élastique (réversible) → domaine plastique (permanent) → rupture.
Niveaux structuraux : cassant en surface → plis au niveau moyen → schistosité/foliation en profondeur.

Diaclase/joint = fracture sans rejet ; faille = fracture avec rejet (déplacement relatif des deux compartiments).
Faille normale (extension, toit descend) vs faille inverse/chevauchement (compression, toit monte) vs décrochante (coulissage horizontal, dextre ou senestre).
Faille listrique : pendage qui diminue en profondeur, typique des bassins ; grabens (entre failles normales) vs horsts (blocs surélevés).
Critères de sens de mouvement : stries, marches, fentes de tension en échelon, plis de traînage, décalage d'un marqueur.
Zone de faille : brèche (fragments anguleux) → gouge (matériel fin) avec l'intensité croissante du broyage.

Élongation ε = (l₁ − l₀) / l₀ ; cisaillement γ = tan φ.
Ellipsoïde de déformation : axes X ≥ Y ≥ Z (allongement, intermédiaire, raccourcissement) → tectonites L, S ou L+S.
Cisaillement pur/coaxial (axes fixes, symétrique) vs cisaillement simple/rotationnel (axes tournent, asymétrique, critères de sens).
Diagramme de Flinn : X/Y vs Y/Z, paramètre K → aplatissement (K→0) vs plane strain (K=1) vs constriction (K→∞).
Ellipsoïde des contraintes (σ1, σ2, σ3) et ellipsoïde de déformation (X, Y, Z) ne coïncident pas nécessairement.

Schistosité = structure planaire d'aplatissement, perpendiculaire à Z, indépendante du litage S0.
Trois types : espacée/fracture (microlitons) → de crénulation (litage antérieur replissé) → continue/ardoisière (pénétrative, échelle du grain).
Foliation = équivalent métamorphique par recristallisation (gneissique en lits, mylonitique en zone de cisaillement).
Schistosité S1 généralement parallèle au plan axial des plis ; sa relation angulaire avec S0 indique le flanc normal ou inverse.
Origine mécanique : rotation des phyllosilicates + dissolution-cristallisation sous contrainte + croissance orientée de cristaux.

Éléments : charnière, flancs, axe, plan axial (contient les charnières successives, divise le pli en deux).
Anticlinal/synclinal (âge des couches au cœur) vs antiforme/synforme (géométrie seule, sans référence à l'âge).
Classes de Ramsay : classe 1 parallèle/isopaque (épaisseur constante ⊥ aux surfaces, flambage) vs classe 2 semblable (épaisseur constante // au plan axial, aplatissement).
Flambage = couche compétente comprimée dans son plan (classe 1) ; glissement banc sur banc dans les séries multicouches.
Plis polyphasés → figures d'interférence (dômes et bassins) qui renseignent sur la chronologie des phases tectoniques.

Linéation minérale (alignement de minéraux) vs d'intersection (S0 ∩ S1, parallèle à l'axe du pli) vs de crénulation vs d'étirement (direction de transport tectonique).
Boudinage : couche compétente étirée dans une matrice incompétente se fragmente en boudins symétriques (coaxial) ou asymétriques (cisaillement simple).
Boudinage et plis de flambage = deux réponses opposées d'une couche compétente : étirement vs raccourcissement.
Fort contraste de compétence → boudinage net ; faible contraste → amincissement continu sans fragmentation.
La linéation d'étirement, portée par la foliation, est un outil cinématique majeur des zones de cisaillement.

Zone de cisaillement ductile = équivalent en profondeur d'une faille cassante, déformation continue par cisaillement simple.
Mylonite : recristallisation dynamique, foliation intense, linéation d'étirement ; gradation protomylonite (< 50 % matrice) → mylonite → ultramylonite (> 90 %).
Critères de sens : porphyroclastes sigma (σ, queues dans le plan de foliation) vs delta (δ, queues obliques).
Bandes de cisaillement C (parallèles aux limites de la zone) vs C' (obliques, sens opposé à la foliation S).
Transition fragile-ductile : contrôlée par la température et la minéralogie, un même accident peut être cassant en surface et mylonitique en profondeur.

Plan : direction + pendage ; ligne : azimut + plongement ; mesures à la boussole géologique.
Canevas de Wulff (équiangle, conserve les angles) vs canevas de Schmidt (équisurface, conserve les surfaces, pour les diagrammes de densité).
Un plan se projette en grand cercle ou en pôle ; une ligne se projette directement en point.
Guirlande pi (π-girdle) : pôles d'un litage plissé alignés sur un grand cercle → son pôle donne l'axe β du pli moyen.
Applications : vérifier des mesures, construire des coupes équilibrées, reconstituer la chronologie de plusieurs phases tectoniques.

Contrainte déviatorique: composante anisotrope, tectonique, de la contrainte
Rejet: déplacement relatif des deux compartiments d'une faille
Ellipsoïde de déformation: axes X ≥ Y ≥ Z d'un objet déformé
Cisaillement simple: déformation rotationnelle, asymétrique
Schistosité: débit planaire perpendiculaire au raccourcissement
Plan axial: surface contenant les charnières d'un pli
Boudinage: fragmentation d'une couche étirée en segments
Mylonite: roche à grain fin d'une zone de cisaillement ductile
Porphyroclaste sigma: grain résiduel asymétrique, critère de sens
Guirlande pi: alignement des pôles d'un litage plissé sur un grand cercle
Axe β: pôle de la guirlande pi, orientation de l'axe du pli
Niveau structural: position verticale liée au type de déformation dominant