Mots clés : pli, micropli, pli disharmonique

Les plis disharmoniques de Saint-Julien-en-Beauchêne, Hautes Alpes

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

22/05/2017

Résumé

Plissement de couches à épaisseur constante et disharmonie : accommodation majeure par microplis.



Quand on plisse un certain volume de roche, il se développe une face convexe (en "haut" dans le cas d'une antiforme) et une face concave (en "bas" dans le cas d'une synforme). Il y a alors "géométriquement" variation de longueur et de surface avec 3 possibilités : (1) longueur et surface conservées sur la face convexe, avec raccourcissement du cœur et de la face concave, (2) longueur et surface conservées sur la face concave, avec élongation des parties externes et de la face convexe (3) et bien sûr tous les cas intermédiaires possibles (cf. figures 8, 9 et 10 de Extension d'extrados et relation pli – failles normales, anticlinal du Pont de Saint Men ). Si la rhéologie du matériel déformé ne permet pas (ou peu) des variations de forme comme on en a vu la semaine précédente dans un méta-conglomérat du Briançonnais (cf. Les méta-conglomérats carbonifères près de Perosa Argentina, Massif de Dora Maira (massif cristallin interne des Alpes italiennes) ), ces variations de longueur doivent être accompagnées de fractures, de glissements banc sur banc, de plissements secondaires…

Nous vous montrons cette semaine deux anticlinaux situés à Saint-Julien-en-Beauchène, dans la haute vallée du Buech (Hautes Alpes), dont la face supérieure convexe n'a pas subi d'élongation, mais dont le cœur a subi un raccourcissement se traduisant principalement par des plissements secondaires.

Figure 2. Schéma très simplifié d'un pli dont la face convexe n'a pas subi d'élongation et dont la face concave a subi un important raccourcissement

Ce cas est théoriquement assez proche de ce qui est observé dans les plis de Saint-Julien-en-Beauchêne. Si on plisse un volume de roche de 200 m de longueur (1) et qu'on impose que la longueur de la face convexe (supérieure) ne change pas, alors la face concave (inférieure) doit "géométriquement" se raccourcir pour ne plus mesurer qu'environ 125 m de longueur (2). Si on impose que l'épaisseur des couches ne varie pas (ou peu), ce raccourcissement relatif de 75/200 pour la face concave peut se réaliser de deux façons extrêmes : microplis secondaires (3, droite), ou fracturation + glissement banc sur bans à l'occasion d'une rampe (3, gauche), avec souvent les deux possibilités qui ont eu lieu à des degrés divers. Ce comportement différent des différentes couches d'un même pli se nomme disharmonie. Les deux plis que nous vous proposons aujourd'hui montrent surtout de la disharmonie due à des plissements secondaires, mais fracturation et rampes ne sont pas absentes.


Figure 3. Image brute d'un anticlinal de la haute vallée du Buech (Hautes Alpes)

La couche supérieure (n°1) ne montre qu'un pli unique, avec une charnière unique. Les couches plus internes montrent deux charnières dans le cas de la couche n°2, et 3 charnières dans le cas de la couche n°3.


Figure 4. Image interprétée d'un anticlinal de la haute vallée du Buech (Hautes Alpes)

La couche supérieure (n°1) ne montre qu'un pli unique, avec une charnière unique. Les couches plus internes montrent deux charnières dans le cas de la couche n°2, et 3 charnières dans le cas de la couche n°3.


Figure 8. Panorama sur l'anticlinal des figures précédentes, Saint-Julien-en-Beauchêne, Hautes Alpes

La couche de calcaire supérieure qui ferme l'horizon à gauche est constituée de Barrémien (Crétacé inférieur). Un "deuxième" anticlinal est visible à droite de l'anticlinal principal (cf. figures ci-après)


Figure 9. Interprétation structurale du panorama

Le Jurassique supérieur qui forme le pli des figures 1 à 7 (trait rouge) dessine, de gauche à droite : un synclinal dont on ne voit que le flanc Est (S1), l'anticlinal des figures 1 à 7 (A1), un synclinal S2, et commence un anticlinal dont on ne voit que le flanc Ouest (A2). L'anticlinal A1 se voit aussi à l'arrière-plan (A'1), soit parce que la photo a été prise obliquement par rapport à la direction de la charnière des plis, soit parce que (et c'est ce que propose la carte géologique) parce que la charnière de l'anticlinal A1 a été décalé par une faille secondaire.


Figure 10. Anticlinal affectant des calcaires du Jurassique supérieur à cœur disharmonique, Hautes Alpes

Anticlinal A'1 du panorama interprété.

On devine aussi une disharmonie, ici plutôt due à des fractures et à des chevauchements banc sur banc qu'à des plissements de second ordre.


Figure 11. Vue rapprochée d'un anticlinal affectant des calcaires du Jurassique supérieur à cœur disharmonique, Hautes Alpes

Anticlinal A'1 du panorama interprété.

On devine aussi une disharmonie, ici plutôt due à des fractures et à des chevauchements banc sur banc qu'à des plissements de second ordre.


Figure 12. Zoom sur le cœur disharmonique de cet anticlinal affectant des calcaires du Jurassique supérieur, Saint-Julien-en-Beauchêne, Hautes Alpes

Anticlinal A'1 du panorama interprété.

On devine aussi une disharmonie, ici plutôt due à des fractures et à des chevauchements banc sur banc qu'à des plissements de second ordre.


Figure 13. Vue aérienne des anticlinaux de Saint-Julien-en-Beauchêne, en direction de l'Est

Le pli des figures 1 à 7 est indiqué par la flèche rouge ; le pli des figures 10 à 12 est indiqué par la flèche jaune.


Figure 14. Vue aérienne géologique des anticlinaux de Saint-Julien-en-Beauchêne, en direction de l'Est

Le pli des figures 1 à 7 est indiqué par la flèche rouge ; le pli des figures 10 à 12 est indiqué par la flèche jaune.


Figure 15. Vue aérienne des anticlinaux de Saint-Julien-en-Beauchêne, en direction du Nord

Le pli des figures 1 à 7 est indiqué par la flèche rouge ; le pli des figures 10 à 12 est indiqué par la flèche jaune.


Figure 16. Vue aérienne géologique des anticlinaux de Saint-Julien-en-Beauchêne, en direction du Nord

Le pli des figures 1 à 7 est indiqué par la flèche rouge ; le pli des figures 10 à 12 est indiqué par la flèche jaune.



Mots clés : pli, micropli, pli disharmonique