Chronologie entre la formation d'une roche, l'érosion et la déformation

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Florence Kalfoun

ENS Lyon / DGESCO

15/05/2006

Résumé

Galets cisaillés et galets formés à partir de roches faillées : chronologie relative différente entre formation, érosion et déformation.


Figure 1. Un galet cisaillé

Un galet cisaillé

Nous avons vu les semaines précédentes des mini ou micro failles affectant des plans de foliation ou des couches précédemment plissées. Nous vous présentons cette semaine des micro failles affectant des galets (figures 1,2 et 3)

Ces galets proviennent d'une couche de conglomérat (figure 4) située à Cucugnan (11), au pied du Chevauchement Frontal Nord Pyrénéen (figures 5 et 6).

Ces galets sont constitués de calcaire jurassique (160 Ma), et proviennent d'une couche de conglomérat du Crétacé supérieur (70 Ma). Ces conglomérats sont pris dans la tectonique pyrénéenne d'âge éocène (40 Ma).

On peut résumer ainsi la chronologie des évènements géologiques :

  1. dépôts du calcaire au Jurassique,
  2. émersion, érosion et formation du conglomérat ;
  3. enfouissement et diagenèse du conglomérat sous des couches plus récentes ;
  4. fonctionnement du Chevauchement frontal Nord pyrénéen. Des mouvements internes au conglomérat le déforment dans sa masse et en faillent quelques galets. Dans chaque cas, le haut du galet chevauche le bas en étant déplacé vers le nord par une ou plusieurs micro failles inverses ;
  5. poursuite de la diagenèse avec circulation de fluide ; les fractures ayant séparé et déplacé les fragments de galets se cimentent par cristallisation de calcite et "recollent" les fragments qui conservent leur décalage ;
  6. érosion et mise à nu de ces galets cisaillés.

Figure 2. Un galet cisaillé

Un galet cisaillé

En replaçant le galet dans son contexte géologique, on voit que le haut du galet s'est déplacé vers le nord (mouvement inverse).


Figure 3. Un galet cisaillé

Un galet cisaillé

Le haut du galet se déplace vers le Nord (vers nous).


Figure 4. Affleurement montrant la couche de conglomérat du Crétacé terminal

Affleurement montrant la couche de conglomérat du Crétacé terminal

C'est dans la couche de conglomérat qu'on peut trouver des galets cisaillés.


Figure 5. Couche de conglomérat du Crétacé terminal

Couche de conglomérat du Crétacé terminal

C'est dans cette couche qu'on peut trouver des galets cisaillés.


Figure 6. Le site de prélèvement des galets (croix verte)

Le site de prélèvement des galets (croix verte)

En rouge, localisation (approximative) du Chevauchement Frontal Nord Pyrénéen.


Figure 7. Le site de Cucugnan (croix verte)

Le site de Cucugnan (croix verte)

Il faut se méfier, car on trouve souvent sur les plages et dans le lit des rivières des galets apparemment cisaillés, comme celui des photos 6 et 7. Il s'agit des deux faces d'un même galet, qui montre des évidences de déplacements. Mais son histoire est bien différente, le mouvement des cassures et failles ayant eu lieu avant la formation du galet.

La chronologie peut être résumée de la façon suivante :

  1. dépôt d'une couche de sable argileux ;
  2. enfouissement et transformation du grès consolidé ;
  3. ouverture de fractures avec déplacement latéral, et remplissage des ces fractures-failles par du quartz ;
  4. érosion, mise à nu de la roches avec ses failles et formation de galets (par exemple par la mer).

Figure 8. Galet formé à partir d'une roche préalablement fracturée

Galet formé à partir d'une roche préalablement fracturée

Figure 9. Galet formé à partir d'une roche préalablement fracturée

Galet formé à partir d'une roche préalablement fracturée