Micro-plis-failles, plis et failles inverses dans les lignites de Minerve – La Caunette, Hérault

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

08/12/2008

Résumé

Déformations dans des lignites (Hérault).


Figure 1. Mini pli-faille / faille inverse dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Mini pli-faille / faille inverse dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Il s'agit là d'un intermédiaire entre faille inverse et un pli-faille. La torsion des couches (crochons) se voit très bien de part et d'autre du plan de faille.


Figure 2. Schéma interprétatif : mini pli-faille / faille inverse dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Schéma interprétatif : mini pli-faille / faille inverse dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Le raccourcissement de la « couche rouge » est égal à 20 cm (2 fois le couteau suisse). Le raccourcissement de la « couche bleue » est plus faible, ce qui peut s'expliquer de 2 manières : (1) cela indique une disharmonie et un amortissement du raccourcissement dans l'épaisse couche de lignite qui occupe la partie supérieure de l'image ; (2) cela indique un fonctionnement de la faille et un raccourcissement contemporains de la sédimentation. Les flèches 1 et 2 correspondent aux déformations de détails des images 4 et 5.


Nous avons vu il y a quelques semaines que les calcaires marins à alvéolines (de l'Ilerdien) de Minerve - La Caunette étaient surmontés par des calcaires lacustres et des lignites à gastéropodes datés du Cuisien. Nous allons voir cette semaine et la première semaine de janvier des déformations subies par ces niveaux de lignite.

Rappelons qu'Ilerdien et Cuisien sont deux sous-étages de l'Yprésien (Éocène inférieur). Ces terrains ont donc subi l'orogenèse pyrénéo­ (languedoco-) provençale qui affecte les deux tiers Sud de la région Languedoc-Roussillon.

La figure 3 montre une carte géologique simplifiée montrant la localisation de cet affleurement et des principales déformations pyrénéo-provençales de la région

Figure 3. Carte géologique BRGM/Google Earth du secteur de Minerve – La Caunette (Hérault)

Carte géologique BRGM/Google Earth du secteur de Minerve – La Caunette (Hérault)

L'affleurement de lignite micro-plissé et micro-faillé est localisé par la croix rouge.

Les flèches bleues indiquent une faille inverse située à 3 km au SSE de l'affleurement. La ligne rouge pointillée indique la limite approximative entre les zones très déformées par l'orogenèse pyrénéo-languedoco-provençale (au SE) et la zone qui n'est que modérément affectée par cette orogénèse (au NO), zone où se trouve le secteur de Minerve – La Caunette. Les flèches rouges indiquent la direction du raccourcissement global.


Les image 4 à 13 montrent et commentent diverses structures tectoniques compressives, qui font de cet affleurement un véritable musée de la micro-tectonique compressive. Cette couche de lignite, plus altérable que le calcaire est déjà en retrait par rapport au calcaire. Merci de ne pas la dégrader en y faisant des prélèvements.

Figure 4. Détail d'un micro-chevauchement et micro pop-up (horst limité par 2 failles inverses) dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Détail d'un micro-chevauchement et micro pop-up (horst limité par 2 failles inverses) dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Voir la localisation sur les images 1 et 2 (flèche 1 sur l'image 2).


Figure 5. Détail d'un micro-pli-faille dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Détail d'un micro-pli-faille dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Voir la localisation sur les images 1 et 2 (flèche 2 sur l'image 2).


Figure 6. Vue plus globale sur la couche de lignite des image 1 à 4, Minerve – La Caunette (Hérault)

Vue plus globale sur la couche de lignite des image 1 à 4, Minerve – La Caunette (Hérault)

On peut noter que le raccourcissement ne semble pas affecter la couche de calcaire formant le toit de la couche de lignite. Disharmonie ou raccourcissement synchrone du dépôt des lignite mais antérieur au dépôt des calcaires ?

Le pli-faille / faille inverse des images 1 et 2 correspond au premier pli visible 50 cm à droite du buisson. La structure en « champignon » de l'image suivante est juste au centre de l'image.



Figure 8. Vue d'ensemble de la couche de lignite à l'Ouest d'un virage localisé à 300 m de Minerve sur la D10 en direction de La Caunette (Hérault)

Vue d'ensemble de la couche de lignite à l'Ouest d'un virage localisé à 300 m de Minerve sur la D10 en direction de La Caunette (Hérault)

On peut noter l'absence de déformation visible dans les calcaires.


Figure 9. La même couche de lignite à l'Est du virage localisé à 300 m de Minerve sur la D10 en direction de La Caunette (Hérault)

La même couche de lignite à l'Est du virage localisé à 300 m de Minerve sur la D10 en direction de La Caunette (Hérault)

On y voit d'autres micro-structures compressives. Dans ce secteur, les déformations semblent affecter la base des calcaires, mais ne semblent pas en affecter le sommet. Les couches basales des calcaires ont d'ailleurs des épaisseurs variables. Disharmonie ou raccourcissement synchrone du dépôt des lignites et des calcaires de base mais antérieur au dépôt des calcaires du sommet ?


Figure 10. Détail de la faille inverse visible à l'extrême gauche de l'image 8, Minerve - La Caunette (Hérault)

Détail de la faille inverse visible à l'extrême gauche de l'image 8, Minerve - La Caunette (Hérault)

On voit que cette faille inverse affecte la base des calcaires. Elle semble raccourcir 3 fois plus la base des calcaires que les couches inférieures de lignite.


Figure 11. Schéma interprétatif de la faille inverse visible à l'extrême gauche de l'image 8, Minerve - La Caunette (Hérault)

Schéma interprétatif de la faille inverse visible à l'extrême gauche de l'image 8, Minerve - La Caunette (Hérault)

On voit que cette faille inverse (ligne jaune) affecte la base des calcaires (couche 2) . Elle semble raccourcir 3 fois plus la base des calcaires (couche 2, raccourcissement R2) que la couche inférieure de lignite (couche 1, raccourcissement R1).


Figure 12. Vue globale d'un pli - faille situé 50 cm à droite de la structure des images 10 et 11, Minerve - La Caunette (Hérault)

Vue globale d'un pli - faille situé 50 cm à droite de la structure des images 10 et 11, Minerve - La Caunette (Hérault)

On peut noter que la façon dont ce pli - faille affecte la base des calcaires n'est pas claire.


Figure 13. Détail du pli - faille de l'image précedente, Minerve - La Caunette (Hérault)

Détail du pli - faille de l'image précedente, Minerve - La Caunette (Hérault)

On peut noter que la façon dont ce pli - faille affecte la base des calcaires n'est pas claire. On peut aussi noter que le banc clair situé 3 cm juste au-dessus du couteau est affecté de mini failles... normales.


Les relations entre la déformation et les différentes couches ne sont pas claires : disharmonie, déformation syn-sédimentaire... Une réponse (partielle) sera apportée la première semaine de janvier en observant les couches situées dans le même virage, immédiatement à gauche (à l'Est) de l'image 9.

Figure 14.  Localisation (flèche bleu foncé), sur carte géologique BRGM/Google Earth, du virage de la D10 où se trouve ce double affleurement de lignites déformés

Localisation (flèche bleu foncé), sur carte géologique BRGM/Google Earth, du virage de la D10 où se trouve ce double affleurement de lignites déformés

La flèche bleu foncé indique le virage avec lignites déformées par plis et failles inverses. La croix rouge indique l'emplacement d'une galerie de mine de lignite à gastéropodes. La flèche verte correspond à l'emplacement approximatif du secteur de la discordance. La croix bleu clair correspond au site de prélèvement des calcaires à alvéolines. Les pointillés violets correspondent à l'emplacement des ponts naturels de Minerve.