Tectonique et/ou glissement syn-sédimentaire : association de structures compressives et de structures extensives, lignites de Minerve – La Caunette, Hérault

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

05/01/2009

Résumé

Association de failles normales et de failles inverses dans une même couche sédimentaire.


Figure 1. Association de structures compressives et de structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Sur cette photo, on voit que la moitié droite de la couche de lignite est affectée de structures indiquant un raccourcissement (plis, failles inverses…). La moitié gauche, quant à elle, montre d'abondantes failles normales (limitant parfois horst et graben), ce qui indique que la couche de lignite a subi une élongation. Comment avoir la coexistence de ces 2 types de structures sur une aussi faible distance ? Cet affleurement, situé dans un virage au bord de la D10 à 300 m de Minerve correspond à la continuation « Est » des images de la semaine "micro-plis-failles...". La moitié droite de cette image 1 correspond à l'image 9 de la semaine "micro-plis-failles".


Figure 2. Schéma interprétatif : association de structures compressives et de structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Sur cette photo interprétée, on voit que la moitié droite de la couche de lignite est affectée de structures indiquant un raccourcissement (plis, failles inverses …). La moitié gauche, quant à elle, montre d'abondantes failles normales (limitant parfois horst et graben), ce qui indique que la couche de lignite a subi une élongation. Comment avoir la coexistence de ces 2 types de structures sur une aussi faible distance ?


Cet affleurement situé dans un virage de la D10 à 300 m à l'Est de Minerve montre donc la coexistence de structures compressives (plis, plis failles, failles inverses à l'Ouest de l'affleurement) et de structures extensives (failles normales, à l'Est de l'affleurement). Même quand il n'y a que du raccourcissement, ce dernier affecte inégalement les différents niveaux de lignite (voir par exemple les images 2 et 11 de la semaine "micro-pli-failles à Minerve"). Ces failles affectent rarement la base des calcaires, mais le font parfois. Ces failles n'affectent pas le sommet des couches calcaires. Cela peut s'interpréter en terme de dysharmonie (déformation dans des couches ductile) et/ou en terme de mouvement syn-sédimentaire. Le pendage des failles est parfois « classique », par exemple 60° pour les failles limitant le graben de l'image 7. Il est souvent notablement plus faible que « dans les livres », par exemple 35° pour la faille normale de l'image 11. Un aussi faible pendage pour une faille normale indique un milieu à comportement relativement ductile.

Figure 3. Structures compressives et structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Détail de la partie centrale des images 1 et 2, avec graben limité par failles normales immédiatement suivi d'une faille inverse / pli-faille.


Figure 4. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Détail de la couche de lignite immédiatement à l'Est de l'image précédente, avec nombreuses failles normales.


Figure 5. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Détail de la couche de lignite immédiatement à l'Est de l'image précédente, avec nombreuses failles normales. Une faille normale est particulièrement spectaculaire au centre de l'image.


Figure 6. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Vue détaillée de la faille normale du centre de l'image 5. Cette faille normale a un pendage de 45°.


Figure 7. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Détail de failles normales situées en bas et à l'Est de celle de l'image 6. Ces failles délimitent un horst et un graben dans la moitié droite de l'image. Les failles délimitant le graben ont un pendage de 60°.


Figure 8. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Autres mini-failles normales dans la couche de lignite du bord de la D10 entre Minerve et La Caunette.


Figure 9. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Extrémité Est de l'affleurement de lignite du bord de la D10 entre Minerve et La Caunette. Les deux images suivantes seront des zooms de la faille normale située immédiatement à gauche du couteau suisse.


Figure 10. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Détail de la faille normale visible sur l'image 9.


Figure 11. Structures extensives dans les lignites de Minerve – La Caunette (Hérault)

Gros plan sur la faille normale de l'image 10. Outre le décalage des couches reconnaissables de part et d'autre de la faille, la torsion de ces couches (crochons) au voisinage immédiat de la faille indique aussi le mouvement. Cette faille a un pendage de 35°.


On peut synthétiser toutes ces observations de la façon suivante : ces failles ne résultent pas de mouvements tectoniques sensu stricto, mais de glissements gravitaires synsédimentaires, ou du moins anté-diagénèse. Au fond du lac cuisien se déposaient des alternances de boues calcaires et ligniteuses. Sur ce fond, sans doute non parfaitement horizontal, de légers glissements gravitaires, peut-être déclenchés par des séismes, ont entraîné un déplacement pluri-décimétrique des couches de boues en direction du bas de la pente. La partie « amont » de ces couches a donc subi un étirement, alors que la partie « aval » et son front ont eux subi un raccourcissement. Ces instabilités gravitaires et ces glissement sont sans doutes déclenchés par les séismes accompagnant les mouvements tectoniques affectant la région pendant le dépôts de ces couches : le dépôt de ces couches éocène est contemporain des mouvements tectoniques pyrénéo-languedoco-provencaux.

La semaine prochaine, nous verrons de telles déformations « pseudo-tectoniques » affectant des dépôts d'argiles karstiques quaternaires.

Figure 12.  Localisation (flèche bleu foncé), sur carte géologique BRGM/Google Earth, du virage de la D10 où se trouve l'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.