Horst limités par des failles inverses (pop-up) affectant deux os longs (métacarpes)

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

01/02/2010

Résumé

Radiographie médicale et... géologie.


Figure 1. Radiographie de quatre fractures (dont une multiple) impliquant deux métacarpes

En haut, image « brute » de la radiographie.

En bas, interprétation « tectonique » de cette radiographie. Les lignes rouges pointillées matérialisent les fractures, qui montrent un léger déplacement (en particulier la fracture en bas à droite). Fracture avec déplacement, ce sont donc des failles au sens géologique. Les flèches minces violettes indiquent le sens de déplacement le long de ces fractures. Les flèches bleues matérialisent la direction du raccourcissement subi par ces métacarpes. Les fractures ont la signification de failles conjuguées.

Quand la radio est positionnée de cette manière, chaque faille correspond à une faille inverse, et les paires de failles conjuguées limitent un horst « en compression », également appelé « pop-up ».


Le mois de février, mois des vacances d'hiver, du ski et des fractures commence. D'autre part, dans la série des images de Cerin, la semaine précédente a été consacrée aux Sarcoptérygiens (groupe de Vertébrés à membres charnus et os « véritables » comprenant les Tétrapodes et certains « poissons » comme les Coélacanthes). On a la deux prétextes pour montrer ces superbes fractures « inverses » affectant des métacarpes (os de la main), et les relations entre la position des fractures et de leur mouvement en fonction de la direction de raccourcissement. Ces images de failles inverses seront complétées les 2 prochaines semaines par des images de failles normales et de failles décrochantes, avant de terminer la collection « Cerin » par des fossiles de Tétrapodes.

Figure 2. Position de la radiographie de la figure 1 par rapport aux os de la main


Figure 3. Relation géométrique entre failles inverses et direction de raccourcissement horizontal (R, flèche rouge)

Raccourcissement horizontal (R), indiqué par la flèche rouge.

Les stries théoriques sur les miroirs de faille sont figurées par les fins traits bleus. Dans ce cas simple, la direction de raccourcissement horizontal est parallèle à la contrainte maximale σ1. En théorie, les failles font un angle de 30 à 45° par rapport à la direction de la contrainte maximale, donc 30 à 45° par rapport à l'horizontale dans le cas de failles inverses.


Figure 4. Véritable horst limité par failles inverses (pop up) dans des couches de marnes ligniteuses (Minerve, Hérault)

Dans ce cas naturel, la déformation est plus complexe et plus importante que pour les métacarpes d'Armel Nicolas (heureusement pour lui), avec en particulier une grande fracture en biseau quelques mm à droite du pop up.

Le contexte géologique de cette tectonique peut être approfondi sur Micro-plis-failles, plis et failles inverses dans les lignites de Minerve – La Caunette, Hérault.