Boudinage et déflection de schistosité dans des gypses

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

16/10/2006

Résumé

Boudinage de bancs carbonatés et déflection de schistosité dans la nappe des gypses, Bramans (Savoie).


Figure 1. Boudinage et déflection de la schistosité, nappe des gypses, Bramans (Savoie)

Boudinage et déflection de la schistosité, nappe des gypses, Bramans (Savoie)

Les photos 2 et 3 montrent ce même « boudin » vu de face et vu au sein de l'affleurement.

Figure 2. Même affleurement, de face, boudinage et déflection, Bramans (Savoie)

Même affleurement, de face, boudinage et déflection, Bramans (Savoie)

Figure 3. Même affleurement, avec un peu de recul, boudinage et déflection, Bramans (Savoie)

Même affleurement, avec un peu de recul, boudinage et déflection, Bramans (Savoie)

La semaine dernière, nous vous avons montré d'anciennes carrières souterraines de gypse en Maurienne, exploitées dans une couche d'évaporites qui a servi de semelle de glissement entre la nappe des schistes lustrés (méta-sédiments océaniques) et le socle continental briançonnais. Cette semelle d'évaporites est connue sous le nom de « nappe des gypses ». Nous vous avons montré diverses vues de cette nappe, dont un affleurement en bord de la N6.

Voici quelques vues de détail prises dans cet affleurement (photos 1 à 3 puis 5 à 10), un schéma expliquant le mode de formation de ces structures (image 4) ainsi qu'une vue d'ensemble de cet affleurement prise du bord de la rivière Arc (photo 11) et qu'une vue Google Earth haute résolution (photo 12). La semaine dernière, cet affleurement avait été localisé sur carte (et photo Google Earth basse résolution) par une flèche rouge.

Figure 4. Schéma de formation du boudinage, de la schistosité et de sa déflection par les boudins au cours d'un aplatissement/étirement

Schéma de formation du boudinage, de la schistosité et de sa déflection par les boudins au cours d'un aplatissement/étirement

Les effets de l'éventuelle composante cisaillante (flèche noire) ne sont pas figurés.


Comment peut-on arriver à ce dispositif ?

Le litage que l'on voit sur l'affleurement, qui sépare des gypses plus ou moins roses, blanc ou gris clair est sans doute parallèle à une ancienne stratification (d'où la différence de couleur). Mais c'est aussi une schistosité, plan d'aplatissement tectonique. Et cette schistosité se moule sur de grosses masses pluridécimétriques, complètement englobées dans le gypse, et formées de carbonates et marnes gris foncé. Gypses et carbonates ont été datés en de rares endroits du Trias supérieur par des Equisetum .

Cette masse de gypse a été considérablement aplatie, étirée, cisaillée par la tectonique alpine, en particulier par le mouvement relatif de la nappe des schistes lustrés et du Briançonnais. L'aplatissement/étirement est à l'origine de la schistosité sub-horizontale.

Les couches de carbonates, beaucoup moins ductiles et déformables que le gypse, n'ont pas été aplaties/étirées, mais tronçonnées et boudinées. La schistosité se moule sur ces boudins carbonatés peu (ou pas) aplatis.

La figure 4 montre le mécanisme de cette déformation. Dans ce schéma théorique, la roche initiale comprenait principalement du gypse (beige), avec une couche de carbonates (brun). La tectonique a aplati/étiré (flèche rouge) et aussi cisaillé (flèche noire) ce prisme « rectangulaire » de roche, qui est devenu un prisme parallélépipédique. Cette déformation s'est faite à volume constant (surface constante sur ce schéma). Le gypse ductile a vu son épaisseur divisée par 2, sa longueur multipliée par 2, avec développement de recristallisation dans des plans privilégiés (plans d'aplatissement) perpendiculaires à la direction de raccourcissement et contenant la direction d'allongement. Ces plans se moulent sur les boudins de carbonate qui, résistant à l'aplatissement, n'ont pas pu s'aplatir/s'allonger, mais se sont tronçonnés et boudinés.

La composante cisaillante (flèche noire) qui a dû exister dans la nappe des gypses (qui se déplace vers l'Ouest par rapport au Briançonnais) se voit mal sur cet affleurement, car la falaise est orienté N-S, perpendiculairement au mouvement de la nappe. Il aurait fallu un affleurement E-O pour voir des figures tectoniques attestant d'un cisaillement.

Les photos 5 et 6 montrent d'autres vues générales de ce litage, de ces boudins …

Figure 5. Une vue générale montrant boudins et litages, Bramans (73)

Une vue générale montrant boudins et litages, Bramans (73)

Figure 6. Une autre vue générale montrant boudins et litages, Bramans (73)

Une autre vue générale montrant boudins et litages, Bramans (73)

Les images 7 à 10 montrent d'autres boudins et déflections de la schistosité : toutes les photos, même sans marteau ou végétaux pour donner l'échelle, couvrent une même surface.

Figure 7. Boudins et déflection de schistosité, Bramans (73)

Boudins et déflection de schistosité, Bramans (73)

Figure 8. Boudins et déflection de schistosité ... suite, Bramans (73)

Boudins et déflection de schistosité ... suite, Bramans (73)

Figure 9. Boudins et déflection de schistosité ... encore, Bramans (73)

Boudins et déflection de schistosité ... encore, Bramans (73)

Figure 10. Boudins et déflection de schistosité ... pour finir, Bramans (73)

Boudins et déflection de schistosité ... pour finir, Bramans (73)

Les photos 11 et 12 montrent une vue du sol et une vue Google Earth de cet affleurement.

Figure 11. L'affleurement, vu depuis l'autre rive de l'Arc, Bramans (73)

L'affleurement, vu depuis l'autre rive de l'Arc, Bramans (73)

Figure 12. Vue Google Earth (3D haute résolution) de cet affleurement, Bramans (73)

Vue Google Earth (3D haute résolution) de cet affleurement, Bramans (73)

De telles déflections de la schistosité qui se moule sur un objet plus dur n'existent pas qu'à l'échelle de l'affleurement. Planet-Terre en a déjà montré à l'échelle de la lame mince (photo 30), de l'échantillon (photo 28), de la région.

La semaine prochaine, nous vous montrerons d'autres types de déformations visibles dans ce même affleurement de Bramans.