الاستعداد لمباراة CRMEFPréparation CRMEFمباراة CRMEFCRMEF SVT

التكتونية التحليلية: البنيات التكتونية

أهداف الدرس

في نهاية هذا الدرس، ينبغي أن تكون قادرًا على:

  • وصف عناصر الفالق وتحديد نوعه واتجاه حركته انطلاقًا من مؤشرات ميدانية؛
  • التعرف على تجمّعات الفوالق (الهورست، الغرابن، الفوالق الملعقية) ودلالتها؛
  • وصف عناصر الطية، والتمييز بين الطية المحدبة والطية المقعرة، وتصنيف الطيات حسب هندستها؛
  • الربط بين التشيست والطيات، واستعمال العلاقة بين التطبّق والتشيست؛
  • تعريف الفالق الزاحف والسديم الزاحف، والتعرف على الشاهد التكتوني والنافذة التكتونية؛
  • قراءة البنيات التكتونية على خريطة ومقطع جيولوجيين؛
  • التأريخ النسبي لتشوه ما.

1. البنيات الهشة

تتكوّن البنيات الهشة في المجال الهش (الدرس 174): تنكسر الصخرة.

1.1 الشقوق

الشق (Diaclase) كسر دون انتقال يُذكر للكتلتين. وتنتظم الشقوق غالبًا في عائلات متوازية؛ وتنفتح شقوق الشد متعامدةً مع σ3. وهي توجّه التعرية ودوران الماء، وإذا امتلأت بالمعادن كوّنت عروقًا.

1.2 الفوالق: العناصر

الفالق (Faille) كسر تنتقل على طوله الكتلتان إحداهما بالنسبة للأخرى.

صورة 1 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

لوحة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector). في الأعلى، مجسّم كتلي كبير لفالق عادي في طبقات ملونة (بيج، مغرّة، رمادي، أخضر): مستوى الفالق موسوم «مستوى الفالق»، وسطح مصقول موسوم «مرآة الفالق» يحمل خطوطًا متوازية موسومة «خدوش»، والكتلة المنخفضة والكتلة المرتفعة موسومتان، وإزاحة الطبقة نفسها مقيسة بسهم مزدوج موسوم «الرمية»، والزاوية بين المستوى والأفقي موسومة «الميل»، واتجاه المستوى على السطح موسوم «الاتجاه». في الأسفل، ثلاثة مجسّمات كتلية صغيرة متجاورة: «فالق عادي» (الكتلة فوق المستوى منخفضة، أسهم تمدد)، «فالق معكوس» (الكتلة فوق المستوى مرتفعة، أسهم انضغاط)، «فالق انزلاقي أفقي» (انتقال أفقي على طول مستوى عمودي، نهر مُزاح على السطح). خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح

  • مستوى الفالق، المحدَّد بـاتجاهه (توجّه تقاطعه مع مستوى أفقي) وميله (الزاوية مع الأفقي)؛
  • الكتلتان (أو الشفتان)؛
  • الرمية (Rejet): انتقال إحدى الكتلتين بالنسبة للأخرى، تُقاس على معلم مُزاح (طبقة، عرق)؛
  • مرآة الفالق (Miroir de faille)، سطح صقله الاحتكاك، يحمل غالبًا خدوشًا (Stries) موازية لاتجاه الحركة؛ وتدل نتوءات صغيرة على شكل درجات (آثار تكتونية Tectoglyphes) على منحى الحركة؛
  • بريشة الفالق، المكوّنة من صخور مسحوقة على طول المستوى (الدرس 173).

1.3 أنواع الفوالق

النوع الحركة النظام الأثر على الطبقات
عادي تنزل الكتلة الواقعة فوق المستوى تمدد (σ1 عمودي) استطالة؛ في ثقب عمودي، ينقص جزء من الطبقات
معكوس تصعد الكتلة الواقعة فوق المستوى انضغاط (σ3 عمودي) تقلّص؛ في ثقب عمودي، تتكرر طبقات
انزلاقي أفقي انتقال أفقي، يميني أو يساري σ2 عمودي إزاحة أفقية للبنيات
مائل (Oblique) اجتماع حركتين عمودية وأفقية — —

تعطي الخدوش على مرآة الفالق اتجاه الحركة: خدوش موازية للميل ← فالق عادي أو معكوس؛ خدوش أفقية ← فالق انزلاقي أفقي؛ خدوش مائلة ← فالق مائل.

1.4 تجمّعات الفوالق

  • الهورست (Horst): كتلة مرتفعة بين فالقين عاديين؛ والغرابن (Graben) (حوض انهدامي): كتلة منهدمة بين فالقين عاديين. ويميّز تعاقب الهورستات والغرابنات مناطق التمدد (الحفر الانهدامية، الهوامش الخاملة، الدرس 176).
  • الفوالق الملعقية (Failles listriques): فوالق عادية منحنية، يتناقص ميلها مع العمق؛ تتجذّر على مستوى انزلاق قاعدي وتُميل الكتل.
  • الفوالق الزاحفة (Chevauchements): فوالق معكوسة قليلة الميل (أقل من ≈ 30°) تُصعد وحدة فوق أخرى؛ وتميّز مناطق الانضغاط.

2. البنيات اللدنة: الطيات

2.1 عناصر الطية

الطية (Pli) تموّج في الطبقات مكتسب بتشوه لدن (الدرس 174).

صورة 2 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

لوحة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector). في الأعلى، مجسّم كتلي لطية محدبة تليها طية مقعرة في طبقات مرقّمة من 1 (الأقدم) إلى 4 (الأحدث): يُبيَّن «المفصل»، «الجناح»، «المستوى المحوري» (مستوى عمودي منقّط أحمر يقطع المفصل)، «محور الطية» (خط أحمر على طول المفصل)، «قلب الطية المحدبة: الطبقات الأقدم»، «قلب الطية المقعرة: الطبقات الأحدث». في الأسفل، صف من خمسة مقاطع صغيرة للطيات مع مستواها المحوري المنقّط: «طية مستقيمة» (مستوى محوري عمودي)، «طية مائلة» (مستوى محوري مائل، الجناحان يميلان في اتجاهين متعاكسين)، «طية منقلبة» (جناح معكوس)، «طية مستلقية» (مستوى محوري شبه أفقي)، «طية متساوية الميل» (جناحان متوازيان). خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح

  • المفصل (Charnière): منطقة الانحناء الأقصى؛
  • الجناحان (Flancs): الجزآن الأقل انحناءً على جانبي المفصل؛
  • المستوى المحوري (Plan axial): المستوى الذي يمر بمفاصل الطبقات المتعاقبة ويقسم الطية إلى جناحين؛
  • المحور (Axe): اتجاه خط المفصل؛ وإذا لم يكن أفقيًا، تكون الطية غائصة المحور.

2.2 الطية المحدبة والطية المقعرة

الطية التعريف في القلب
المحدبة (Anticlinal) طية يشغل قلبها الطبقات الأقدم طبقات قديمة
المقعرة (Synclinal) طية يشغل قلبها الطبقات الأحدث طبقات حديثة

2.3 التصنيف الهندسي

حسب ميل المستوى المحوري:

  • طية مستقيمة (Droit): مستوى محوري عمودي، جناحان متناظران؛
  • طية مائلة (Déjeté): مستوى محوري مائل، يميل الجناحان في اتجاهين متعاكسين؛
  • طية منقلبة (Déversé): أحد الجناحين معكوس (الطبقات فيه مقلوبة)؛
  • طية مستلقية (Couché): مستوى محوري شبه أفقي؛
  • طية متساوية الميل (Isoclinal): جناحان متوازيان.

ويحدّد الاتجاهُ الذي تنقلب أو تستلقي نحوه الطياتُ الانقلاب (Vergence)، الذي يدل على منحى النقل التكتوني. وحسب شكل المفصل: طيات مستديرة، ومتعرّجة (Chevron، بمفصل زاوي)، وصندوقية. وحسب سُمك الطبقات: طيات متساوية السُّمك (Isopaques، طبقات كفؤة تحافظ على سُمكها) وطيات غير متساوية السُّمك (Anisopaques، طبقات غير كفؤة يزداد سُمكها في المفاصل، الدرس 174).

والطية التي تنكسر على طول جناح ممطوط تعطي طية-فالقًا (Pli-faille)؛ ويوضّح هذا الانتقال من الطية إلى الفالق الانتقالَ من السلوك اللدن إلى السلوك الهش.

2.4 الطيات والتشيست

يكون التشيست المكتسب أثناء الطيّ (الدرس 171) عمومًا موازيًا للمستوى المحوري للطيات: فيُتحدَّث عن تشيست المستوى المحوري. وهو متعامد مع σ1 (الدرس 174).

3. الفوالق الزاحفة والسدائم الزاحفة

3.1 التعاريف

  • الفالق الزاحف (Chevauchement) يضع في تماس، بفالق معكوس قليل الميل، وحدةً تصعد فوق أخرى؛ ويكون الانتقال من رتبة الكيلومتر إلى بضعة كيلومترات.
  • السديم الزاحف (Nappe de charriage) مجموعة من الأراضي انتقلت مسافة كبيرة (عشرات، بل مئات الكيلومترات) فوق أراضٍ أخرى، على طول سطح زحف قليل الميل. والأراضي المنقولة منقولة (Allochtones)؛ والركيزة التي ترتكز عليها ذاتية الموضع (Autochtone).

وتنزلق السدائم على طول مستويات انزلاق قاعدي غير كفؤة (أطيان، جبس، ملح، الدرس 174) وتميّز سلاسل الاصطدام (الألب، الهيمالايا)؛ وتتكدّس السدائم بعضها فوق بعض.

3.2 الشاهد التكتوني والنافذة

صورة 3 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

لوحة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، من جزأين مصطفين. في الأعلى، مقطع جيولوجي: الأراضي ذاتية الموضع مكوّنة من طبقات حديثة أفقية صفراء، يعلوها سديم من أراضٍ قديمة رمادية-بنفسجية يفصله خط سميك مسنّن موسوم «تماس زحف». على اليمين، قطعة معزولة من السديم مرتكزة على الأراضي ذاتية الموضع، مفصولة عن الباقي بالتعرية، موسومة «شاهد تكتوني (كليب)». وفي وسط السديم، وادٍ حفرته التعرية يبلغ الأراضي ذاتية الموضع تحت السديم، موسوم «نافذة تكتونية». في الأسفل، الخريطة الجيولوجية الموافقة منظورًا إليها من الأعلى: مساحة رمادية-بنفسجية كبيرة (السديم) داخلها منطقة صفراء صغيرة يحيط بها التماس المسنّن (النافذة)، وخارج السديم منطقة رمادية-بنفسجية صغيرة معزولة يحيط بها التماس المسنّن على خلفية صفراء (الشاهد). المفتاح: مثلثات سوداء على خط التماس، تشير نحو الوحدة الزاحفة. خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح

تقطّع التعرية السدائم:

  • الشاهد التكتوني (Klippe) قطعة من السديم عزلتها التعرية وترتكز على الأراضي ذاتية الموضع: على الخريطة، أراضٍ منقولة (قديمة غالبًا) تحيط بها أراضٍ ذاتية الموضع (حديثة غالبًا)؛
  • النافذة التكتونية (Fenêtre tectonique) فتحة حفرتها التعرية عبر السديم، تظهر فيها الأراضي ذاتية الموضع الواقعة تحته: على الخريطة، أراضٍ ذاتية الموضع تحيط بها أراضٍ منقولة.

4. قراءة البنيات على خريطة ومقطع

صورة 4 — قيد الإعداد
وصف الوثيقة

لوحة علمية تعليمية بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector)، تُبيّن خريطة جيولوجية تخطيطية في الأعلى والمقطع A–B الموافق في الأسفل. على الخريطة: أشرطة ملونة متناظرة على جانبي محور، في وسطها شريط من أراضٍ قديمة (طية محدبة) ثم، أبعد، في وسط أشرطة أخرى، أراضٍ حديثة (طية مقعرة)؛ انغلاق بيضوي لطية محدبة غائصة المحور؛ فالق مستقيم يُزيح الأشرطة؛ غطاء أفقي غير متوافق على أحد الجانبين. رموز الميل (حرف T صغير) تبيّن منحى ميل الطبقات. مفتاح طبقي مرقّم من 1 (قديم) إلى 5 (حديث). وعلى المقطع، الطيات والفالق واللاتوافق الموافقة. خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح

الملاحظة على الخريطة التأويل
أشرطة متناظرة، أراضٍ قديمة في الوسط طية محدبة
أشرطة متناظرة، أراضٍ حديثة في الوسط طية مقعرة
أشرطة تنغلق على شكل قوس أو بيضوي طية غائصة المحور (انغلاق محيطي)
أشرطة مُزاحة أو منقطعة على طول خط فالق
أراضٍ قديمة فوق أراضٍ حديثة، تماس مسنّن فالق زاحف، سديم؛ شاهد تكتوني أو نافذة
طبقة تغطي على شكل حافة مستدقة بنياتٍ مطوية أو مفلوقة لاتوافق (الدرس 157)

5. تأريخ التشوهات

تنطبق مبادئ التأريخ النسبي (الدرسان 137 و157) على البنيات:

  • الطية لاحقة لأحدث طبقة تؤثر فيها، وسابقة لأقدم طبقة تغطيها بـلاتوافق؛
  • الفالق لاحق للطبقات التي يُزيحها، وسابق للطبقات التي تغطيه دون أن تُزاح (فالق مختوم Scellée)؛
  • البنية التي تقطع أخرى لاحقة لها (فالق يُزيح طية أحدث من الطية)؛
  • قد يعود فالق إلى الاشتغال عدة مرات، أحيانًا في اتجاه معاكس (فالق عادي لحفرة انهدامية قديمة يُستعاد فالقًا معكوسًا أثناء انضغاط: إنه الانقلاب التكتوني Inversion tectonique).

6. أخطاء شائعة وفخاخ الامتحان

الخطأ التصويب
«الطية المحدبة طية على شكل قبو» تُعرَّف الطية المحدبة بطبقات قديمة في القلب؛ والقبو شكل محدب
«الشق فالق صغير» الشق كسر دون انتقال
«الفالق العادي يكرّر الطبقات» إنه يُنقصها في ثقب عمودي؛ والفالق المعكوس يكرّرها
«أراضٍ قديمة فوق حديثة تدل على خطأ في الخريطة» إنها بصمة فالق زاحف أو سديم
«الشاهد التكتوني ثقب في السديم» الشاهد قطعة معزولة من السديم؛ والثقب هو النافذة
«جناحا الطية المنقلبة عاديان» أحد جناحيها معكوس
«التشيست موازٍ للطبقات» إنه عمومًا موازٍ للمستوى المحوري للطيات
«الفالق دائمًا أحدث من كل طبقات الخريطة» قد يكون مختومًا بطبقات أحدث منه لا يُزيحها

7. خلاصة

  • الشقوق: كسور دون انتقال. الفوالق: المستوى، الميل، الاتجاه، الرمية، المرآة، الخدوش (اتجاه الحركة)، الآثار التكتونية (المنحى).
  • فالق عادي (تمدد، طبقات ناقصة)، معكوس (انضغاط، طبقات مكرّرة)، انزلاقي أفقي (σ2 عمودي)؛ هورست وغرابن (تمدد)، فوالق ملعقية، فوالق زاحفة (انضغاط).
  • الطيات: المفصل، الجناحان، المستوى المحوري، المحور؛ محدبة = طبقات قديمة في القلب، مقعرة = طبقات حديثة في القلب؛ الشكل المحدب/المقعر = الشكل.
  • التصنيف: مستقيمة، مائلة، منقلبة، مستلقية، متساوية الميل؛ الانقلاب؛ طيات متساوية وغير متساوية السُّمك؛ طية-فالق.
  • تشيست المستوى المحوري؛ العلاقة S0/S1: متعامدان في المفصل، S1 أشدّ ميلًا في الجناح العادي، S0 أشدّ ميلًا في الجناح المعكوس؛ تخطط التقاطع ∥ المحور.
  • الفوالق الزاحفة والسدائم الزاحفة (منقول فوق ذاتي الموضع، على مستويات انزلاق قاعدي)؛ الشاهد التكتوني (قطعة معزولة) والنافذة (ذاتي الموضع يُرى عبر السديم).
  • قراءة الخريطة: تناظر الأشرطة، العمر في القلب، الانغلاقات، الإزاحات، التماسات الشاذة، اللاتوافقات.
  • التأريخ: الطية والفالق لاحقان لما يؤثران فيه، وسابقان لما يختمهما؛ عودة الاشتغال والانقلاب التكتوني.

الدرس الموالي

التكتونية الشاملة: مناطق التباعد والتقارب والانزلاق الأفقي — بعد تحليل البنيات الأولية، يبيّن الدرس الموالي كيف تتجمّع على سلّم حدود الصفائح لتبني الحفر الانهدامية، والهوامش الخاملة، والمواشير التراكمية، وسلاسل الطمر والاصطدام، ومناطق الانزلاق الأفقي.

Tectonique analytique : structures tectoniques

Objectifs de la leçon

À la fin de cette leçon, vous devez être capable de :

  • décrire les éléments d'une faille et déterminer son type et son sens de mouvement à partir d'indices de terrain ;
  • reconnaître les associations de failles (horst, graben, failles listriques) et leur signification ;
  • décrire les éléments d'un pli, distinguer anticlinal et synclinal, et classer les plis selon leur géométrie ;
  • relier schistosité et plis, et utiliser la relation stratification–schistosité ;
  • définir chevauchement et nappe de charriage, et reconnaître klippe et fenêtre tectonique ;
  • lire les structures tectoniques sur une carte et une coupe géologiques ;
  • dater relativement une déformation.

1. Les structures cassantes

Les structures cassantes se forment dans le domaine fragile (leçon 174) : la roche se rompt.

1.1 Les diaclases

Une diaclase est une fracture sans déplacement notable des deux blocs. Les diaclases s'organisent souvent en familles parallèles ; les diaclases de tension s'ouvrent perpendiculairement à σ3. Elles guident l'érosion et la circulation de l'eau et, remplies de minéraux, forment des filons.

1.2 Les failles : éléments

Une faille est une fracture le long de laquelle les deux blocs se sont déplacés l'un par rapport à l'autre.

Image 1 — en préparation
Description

Planche scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate. En haut, un grand bloc-diagramme d'une faille normale dans des couches colorées (beige, ocre, gris, vert) : plan de faille légendé « plan de faille », surface polie légendée « miroir de faille » portant des lignes parallèles légendées « stries », compartiment abaissé et compartiment soulevé légendés, décalage d'une même couche mesuré par une double flèche légendée « rejet », angle entre le plan et l'horizontale légendé « pendage », direction du plan en surface légendée « direction ». En bas, trois petits blocs-diagrammes côte à côte : « faille normale » (compartiment au-dessus du plan abaissé, flèches d'extension), « faille inverse » (compartiment au-dessus du plan soulevé, flèches de compression), « décrochement » (déplacement horizontal le long d'un plan vertical, rivière décalée en surface). Fond blanc, annotations en français

  • le plan de faille, défini par sa direction (orientation de son intersection avec un plan horizontal) et son pendage (angle avec l'horizontale) ;
  • les deux compartiments (ou lèvres) ;
  • le rejet : le déplacement d'un compartiment par rapport à l'autre, mesuré sur un repère décalé (une couche, un filon) ;
  • le miroir de faille, surface polie par le frottement, souvent portant des stries parallèles à la direction du mouvement ; des petits ressauts en escalier (tectoglyphes) indiquent le sens du mouvement ;
  • une brèche de faille, formée de roches broyées le long du plan (leçon 173).

1.3 Les types de failles

Type Mouvement Régime Effet sur les couches
Normale Le compartiment situé au-dessus du plan descend Extension (σ1 vertical) Allongement ; dans un forage vertical, une partie des couches manque
Inverse Le compartiment situé au-dessus du plan monte Compression (σ3 vertical) Raccourcissement ; dans un forage vertical, des couches sont répétées
Décrochement Déplacement horizontal, dextre ou senestre σ2 vertical Décalage horizontal des structures
Oblique Combinaison de mouvements vertical et horizontal — —

Les stries sur le miroir de faille donnent la direction du mouvement : stries parallèles au pendage → faille normale ou inverse ; stries horizontales → décrochement ; stries obliques → faille oblique.

1.4 Les associations de failles

  • Horst : compartiment soulevé entre deux failles normales ; graben (fossé d'effondrement) : compartiment effondré entre deux failles normales. L'alternance de horsts et de grabens caractérise les zones d'extension (rifts, marges passives, leçon 176).
  • Failles listriques : failles normales courbes, dont le pendage diminue avec la profondeur ; elles s'enracinent sur un niveau de décollement et font basculer les blocs.
  • Chevauchements : failles inverses à faible pendage (moins de ≈ 30°) qui font monter une unité sur une autre ; ils caractérisent les zones de compression.

2. Les structures ductiles : les plis

2.1 Éléments d'un pli

Un pli est une ondulation des couches acquise par déformation ductile (leçon 174).

Image 2 — en préparation
Description

Planche scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate. En haut, un bloc-diagramme d'un pli anticlinal suivi d'un pli synclinal dans des couches numérotées de 1 (la plus ancienne) à 4 (la plus récente) : on indique « charnière », « flanc », « plan axial » (plan vertical pointillé rouge coupant la charnière), « axe du pli » (ligne rouge le long de la charnière), « cœur de l'anticlinal : couches les plus anciennes », « cœur du synclinal : couches les plus récentes ». En bas, une rangée de cinq petits profils de plis avec leur plan axial en pointillé : « pli droit » (plan axial vertical), « pli déjeté » (plan axial incliné, flancs pendant en sens opposés), « pli déversé » (un flanc renversé), « pli couché » (plan axial presque horizontal), « pli isoclinal » (flancs parallèles). Fond blanc, annotations en français

  • charnière : zone de courbure maximale ;
  • flancs : parties moins courbées de part et d'autre de la charnière ;
  • plan axial : plan qui passe par les charnières des couches successives et partage le pli en deux flancs ;
  • axe : direction de la ligne de charnière ; s'il n'est pas horizontal, le pli plonge.

2.2 Anticlinal et synclinal

Pli Définition Au cœur
Anticlinal Pli dont le cœur est occupé par les couches les plus anciennes Couches anciennes
Synclinal Pli dont le cœur est occupé par les couches les plus récentes Couches récentes

2.3 Classification géométrique

Selon l'inclinaison du plan axial :

  • pli droit : plan axial vertical, flancs symétriques ;
  • pli déjeté : plan axial incliné, les deux flancs pendent en sens opposés ;
  • pli déversé : un flanc est renversé (les couches y sont à l'envers) ;
  • pli couché : plan axial presque horizontal ;
  • pli isoclinal : flancs parallèles.

Le sens vers lequel les plis sont déversés ou couchés définit la vergence, qui indique le sens du transport tectonique. Selon la forme de la charnière : plis arrondis, en chevron (à charnière anguleuse), coffrés. Selon l'épaisseur des couches : plis isopaques (couches compétentes gardant leur épaisseur) et plis anisopaques (couches incompétentes épaissies dans les charnières, leçon 174).

Un pli qui se rompt le long d'un flanc étiré donne un pli-faille ; ce passage du pli à la faille illustre la transition du comportement ductile au comportement cassant.

2.4 Plis et schistosité

La schistosité acquise lors du plissement (leçon 171) est en général parallèle au plan axial des plis : on parle de schistosité de plan axial. Elle est perpendiculaire à σ1 (leçon 174).

3. Chevauchements et nappes de charriage

3.1 Définitions

  • Un chevauchement met en contact, par une faille inverse peu inclinée, une unité qui monte sur une autre ; le déplacement est de l'ordre du kilomètre à quelques kilomètres.
  • Une nappe de charriage est un ensemble de terrains déplacé sur une grande distance (dizaines, voire centaines de kilomètres) au-dessus d'autres terrains, le long d'une surface de chevauchement à faible pendage. Les terrains déplacés sont allochtones ; le substratum sur lequel ils reposent est l'autochtone.

Les nappes glissent le long de niveaux de décollement incompétents (argiles, gypse, sel, leçon 174) et sont caractéristiques des chaînes de collision (Alpes, Himalaya) ; les nappes sont empilées les unes sur les autres.

3.2 Klippe et fenêtre

Image 3 — en préparation
Description

Planche scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, en deux parties alignées. En haut, une coupe géologique : l'autochtone formé de couches récentes horizontales jaunes, surmonté d'une nappe de terrains anciens gris-violet séparée par une ligne épaisse dentelée légendée « contact de chevauchement ». À droite, un lambeau isolé de la nappe posé sur l'autochtone, séparé du reste par l'érosion, légendé « klippe (lambeau de recouvrement) ». Au centre de la nappe, une vallée entaillée par l'érosion qui atteint l'autochtone sous la nappe, légendée « fenêtre tectonique ». En bas, la carte géologique correspondante vue de dessus : grande surface gris-violet (nappe) avec, en son sein, une petite zone jaune entourée du contact dentelé (fenêtre), et, à l'extérieur de la nappe, une petite zone gris-violet isolée entourée du contact dentelé sur fond jaune (klippe). Légende : triangles noirs sur la ligne de contact, pointant vers l'unité chevauchante. Fond blanc, annotations en français

L'érosion découpe les nappes :

  • une klippe (lambeau de recouvrement) est un morceau de la nappe isolé par l'érosion et reposant sur l'autochtone : sur la carte, des terrains allochtones (souvent anciens) entourés de terrains autochtones (souvent récents) ;
  • une fenêtre tectonique est une ouverture creusée par l'érosion à travers la nappe, où apparaît l'autochtone sous-jacent : sur la carte, des terrains autochtones entourés de terrains allochtones.

4. Lire les structures sur une carte et une coupe

Image 4 — en préparation
Description

Planche scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate, montrant une carte géologique schématique en haut et la coupe A–B correspondante en bas. Sur la carte : des bandes de couleur symétriques de part et d'autre d'un axe, avec au centre une bande de terrains anciens (anticlinal) puis, plus loin, au centre d'autres bandes, des terrains récents (synclinal) ; une fermeture en ovale d'un anticlinal plongeant ; une faille rectiligne décalant les bandes ; une couverture horizontale discordante sur un côté. Symboles de pendage (petits T) indiquant le sens de plongement des couches. Légende stratigraphique numérotée de 1 (ancien) à 5 (récent). Sur la coupe, les plis, la faille et la discordance correspondants. Fond blanc, annotations en français

Observation sur la carte Interprétation
Bandes symétriques, terrains anciens au centre Anticlinal
Bandes symétriques, terrains récents au centre Synclinal
Bandes qui se referment en arc ou en ovale Pli à axe plongeant (fermeture périclinale)
Bandes décalées ou interrompues le long d'une ligne Faille
Terrains anciens sur terrains récents, contact dentelé Chevauchement, nappe ; klippe ou fenêtre
Couche recouvrant en biseau des structures plissées ou faillées Discordance (leçon 157)

5. Dater les déformations

Les principes de datation relative (leçons 137 et 157) s'appliquent aux structures :

  • un pli est postérieur à la couche la plus récente qu'il affecte, et antérieur à la couche la plus ancienne qui le recouvre en discordance ;
  • une faille est postérieure aux couches qu'elle décale, et antérieure aux couches qui la recouvrent sans être décalées (faille scellée ou fossilisée) ;
  • une structure qui en recoupe une autre lui est postérieure (une faille qui décale un pli est plus récente que le pli) ;
  • une faille peut rejouer plusieurs fois, parfois en sens opposé (une faille normale d'un ancien rift reprise en faille inverse lors d'une compression : c'est l'inversion tectonique).

6. Erreurs fréquentes et pièges d'examen

Erreur Correction
« Un anticlinal est un pli en forme de voûte » L'anticlinal se définit par des couches anciennes au cœur ; la voûte est un antiforme
« Une diaclase est une petite faille » Une diaclase est une fracture sans déplacement
« Une faille normale répète les couches » Elle en supprime dans un forage vertical ; la faille inverse les répète
« Des terrains anciens sur des récents indiquent une erreur de la carte » C'est la signature d'un chevauchement ou d'une nappe
« Une klippe est un trou dans la nappe » La klippe est un lambeau isolé de la nappe ; le trou est la fenêtre
« Un pli déversé a ses deux flancs normaux » Un de ses flancs est renversé
« La schistosité est parallèle aux couches » Elle est en général parallèle au plan axial des plis
« Une faille est toujours plus récente que toutes les couches de la carte » Elle peut être scellée par des couches plus récentes qu'elle ne décale pas

7. Bilan

  • Diaclases : fractures sans déplacement. Failles : plan, pendage, direction, rejet, miroir, stries (direction du mouvement), tectoglyphes (sens).
  • Faille normale (extension, couches manquantes), inverse (compression, couches répétées), décrochement (σ2 vertical) ; horst et graben (extension), failles listriques, chevauchements (compression).
  • Plis : charnière, flancs, plan axial, axe ; anticlinal = couches anciennes au cœur, synclinal = couches récentes au cœur ; antiforme/synforme = forme.
  • Classification : droit, déjeté, déversé, couché, isoclinal ; vergence ; plis isopaques et anisopaques ; pli-faille.
  • Schistosité de plan axial ; relation S0/S1 : perpendiculaires en charnière, S1 plus redressée en flanc normal, S0 plus redressée en flanc renversé ; linéation d'intersection ∥ axe.
  • Chevauchements et nappes de charriage (allochtone sur autochtone, sur des niveaux de décollement) ; klippe (lambeau isolé) et fenêtre (autochtone vu à travers la nappe).
  • Lecture de carte : symétrie des bandes, âge au cœur, fermetures, décalages, contacts anormaux, discordances.
  • Datation : pli et faille postérieurs à ce qu'ils affectent, antérieurs à ce qui les scelle ; rejeu et inversion tectonique.

Leçon suivante

Tectonique globale : zones de divergence, zones de convergence et zones de coulissage — Après l'analyse des structures élémentaires, la leçon suivante montre comment elles s'associent à l'échelle des limites de plaques pour édifier rifts, marges passives, prismes d'accrétion, chaînes de subduction et de collision, et zones de décrochement.