Faille inverse « complexe » dans la nappe des flyschs à helmintoïdes (Ancelle, Hautes Alpes)

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

07/05/2007

Résumé

Faille inverse complexe : du plan de faille à la zone de brèche tectonique.



Cette semaine, nous continuons de vous montrer des structures tectoniques affectant la nappe des flyschs à hélmintoïdes. L'affleurement présenté est à 100-200 m au Nord de celui de la semaine dernière, qui montrait une variété de formes de plis.

L'image 1 montre une vue générale de l'affleurement, en bordure de la D 213. Les images 2 à 6 montrent des vues plus éloignées ou plus rapprochées. Les images de détail (4, 5 et 6) correspondent à des détails, respectivement, du haut, du milieu et du bas de l'affleurement. Ces images sont des images « brutes », sans interprétation. Les images 7 à 12 proposent des schémas interprétatifs rapides.


Vu de loin (images 2 et 7), on voit une simple faille inverse, la droite de l'image chevauchant la gauche par l'intermédiaire d'une faille inclinée de 30-40°.

Quand on s'approche, on voit que la situation est en fait plus compliquée, avec un certain nombre de compartiments (numérotés 1 à 4 sur les images 8 à 12) s'étant déplacés les uns par rapport aux autres. Les compartiments 1, 3 et 4 sont formés de roches ayant gardé leur structuration en couches (planes ou plissées). Le compartiment 2 est formé de strates intensément déformées, disjointes, fragmentées et micro-plissées (on parle de brèche tectonique).

Les images 1 à 6 ne sont pas interprétées, ce qui vous permet de proposer votre propre interprétation. Les images 7 à 12 ne sont que des propositions de schémas interprétatifs, faits sur photos et non sur le terrain (rappelons que ces photos ont été faites en vacances). Pour visualiser le caractère non définitif de ces interprétations, les contacts (vus de près) ont été tracés en pointillés et non en trait continu.

Figure 3. Vue semi-détaillée de la partie supérieure de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

La complexité de la structure apparaît, avec brèche tectonique et micro-plis.


Figure 4. Vue détaillée de la partie supérieure de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Brèche tectonique et micro-plis sont particulièrement apparents.


Figure 5. Vue détaillée de la partie médiane de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Brèche tectonique et micro-plis sont particulièrement apparents.


Figure 6. Vue détaillée de la partie inférieure de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Brèche tectonique et micro-plis sont particulièrement apparents.


Figure 7. Schéma interprétatif général de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Le plan de faille est bien visible. On devine des plis associés (crochons) qui indiquent le sens général du déplacement.


Figure 8. Schéma interprétatif un peu plus rapproché de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Le plan de faille n'apparaît plus aussi droit que vu de loin. Un niveau de brèche tectonique est visible (compartiment 2) entre deux niveaux où la stratification est bien conservée (niveaux 1 et 3). Un 3ème contact sépare peut-être le niveau 3 d'un niveau 4. En bas de l'affleurement, le niveau 2 n'existe pas.


Figure 9. Schéma interprétatif rapproché de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Le plan de faille n'apparaît plus aussi droit que vu de loin. Un niveau de brèche tectonique est visible (compartiment 2) entre deux niveaux où la stratification est bien conservée (niveaux 1 et 3). Un 3ème contact sépare peut-être le niveau 3 d'un niveau 4.


Figure 10. Schéma interprétatif rapproché de la partie supérieure de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Dans le niveau 2, les couches sont intensément déformées, disjointes, fragmentées et micro-plissées (brèche tectonique). Des contacts tectoniques internes au niveau 2 deviennent visibles.


Figure 11. Schéma interprétatif rapproché de la partie médiane de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Dans le niveau 2, les couches sont intensément déformées, disjointes, fragmentées et micro-plissées (brèche tectonique). Des contacts tectoniques internes au niveau 2 deviennent visibles.


Figure 12. Schéma interprétatif rapproché de la partie inférieure de la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

Dans le niveau 2, les couches sont intensément déformées, disjointes, fragmentées et micro-plissées (brèche tectonique). Ce niveau 2 n'est pas continu, et les niveaux 1 et 3 sont en contact en bas de l'affleurement.


Figure 13. Extrait de la carte géologique de Chorges ; localisation la faille inverse d'Ancelle (nappe des flyshs à helminthoïdes)

L'affleurement de la faille inverse se trouve dans le virage très serré, au niveau de la croix rouge. Les plis présentés la semaine dernière sont situés au niveau des croix jaunes.


Ces images à différentes échelles d'observation montrent qu'une faille, c'est un peu plus complexe qu'un simple plan avec déplacement de part et d'autre. Les images 2 et 7 correspondent à l'image classique d'une faille : un plan de déplacement avec, éventuellement, une légère déformation des couches de part et d'autre de la faille.

Les images détaillées montrent que le déplacement, parfois, s'accompagne d'une très importante déformation affectant la roche dans sa masse. Au milieu de l'affleurement un compartiment d'un mètre d'épaisseur, complètement disloqué, sépare 2 compartiments apparemment « intacts ». Ce niveau complètement disloqué peut être totalement absent (en bas de l'affleurement). Il est difficile de chiffrer le déplacement relatif entre les compartiments 1 et 3. Une observation du seul centre de l'affleurement avec son niveau de brèche tectonique montre que ce déplacement relatif est « important », mais impossible à quantifier.

Remarquons qu'à une échelle d'observation beaucoup plus petite (la carte géologique au 1/50 000) cette faille n'est même pas dessinée.

Cette faille est géographiquement associée aux plis vus la semaine dernière. Les relation plis / failles peuvent être complexes, avec deux relations extrèmes :

  • (1) le mouvement initial et principal se fait sur un plan de faille ; les plis ne sont qu'une conséquence de 2ème ordre par rapport au mouvement le long de la faille ;
  • (2) la déformation débute par des plis, qui s'accentuent et dont les flancs finissent par casser du fait de la trop grande déformation et sont alors « remplacés » par une faille.

On peut passer d'un cas à l'autre selon l'échelle d'observation. Il est fort possible que sur la route d'Ancelle, notre faille inverse (décamétrique) ne soit due qu'à l'exacerbation d'un pli lui aussi décamétrique. Mais faille inverse et plis, internes à la nappe des flyschs à helminthoïdes, sont vraisemblablement la conséquence annexe de chevauchement de cette nappe sur le Dauphinois et/ou de son chevauchement par les unités briançonnaises (cf Coupe schématique du secteur d'Ancelle de la semaine dernière).

La semaine prochaine, nous verrons des failles inverses beaucoup plus simples, plus « pédagogiques » car affectant une région très peu déformée.