Oolites déformées

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Florence Kalfoun

ENS Lyon / DGESCO

13/09/2004

Résumé

Quantification de la déformation, comparaison de lames minces de calcaires oolitiques à oolithes plus ou moins déformées.



La photographie 1 représente une lame mince (Lumière Polarisée Analysée, faible grossissement) effectuée dans un calcaire oolitique déformé (calcaire jurassique des Corbières méridionales - métamorphisme pyrénéen-). On voit très bien une telle oolite étirée en haut de la lame mince. L'oolite, initialement sphérique (figure 2), a maintenant la forme d'un ellipsoïde (de révolution, ce qui ne se voit pas sur la lame mince). Dans la matrice (recristallisée), on note que les cristaux de calcite sont statistiquement allongés et orientés de gauche à droite. Cet allongement/orientation des cristaux produit une schistosité/foliation. Un tel calcaire aurait pu être échantillonné dans le flanc étiré du pli anisopaque présenté la semaine dernière.

De tels échantillons permettent de quantifier la déformation. Cet ellipsoïde mesure 2 mm de long pour 0,5 mm de large dans les deux autres dimensions, soit un volume approximatif (si on l'assimile à un parallélépipède rectangle de 2 x 0,5 x 0,5 = 0,5 mm3. Les déformations géologiques s'effectuant à volume constant, l'oolite avait donc un volume initial de 0,5 mm3, donc un coté (si on l'assimile à un cube) de (0,5)1/3 = 0,8 mm. Cette roche a donc été étirée/allongée de 2/0,8=2,5 fois, dans une direction, et ses deux autres dimensions ont été réduites d'un facteur 0,8/0,5= 1,6.

La photographie 2 montre (en LPA) ce que devient un tel calcaire oolitique au sein d'un pli isopaque (échantillonné dans le Jura) : l'oolite (0,8 mm de diamètre) n'est pas étirée/amincie, mais affectée d'une fracture qui décale les deux fragments de l'oolite. Comme nous l'avons indiqué la semaine du 6 septembre 2004, lors d'un plissement isopaque, les roches ainsi que les objets qu'elles contiennent sont affectés d'une déformation d'un type différent de celle qui a lieu lors d'un plissement anisopaque. Leur réseau cristallin n'est pas affecté et une sphère ne devient pas un ellipsoïde, mais reste une sphère (ou plusieurs fragments de sphère décalés les uns des autres). Ces roches échantillonnées dans un pli isopaque sont affectées d'innombrables micro-cassures ou micro-zones de dissolution. La déformation macroscopique d'ensemble (le pli isopaque) est en fait la somme de ces innombrables cassures et zones de dissolution microscopiques.

Figure 2. Lame mince de calcaire oolitique non déformé

Lame mince de calcaire oolitique non déformé

Les oolites observées en LPA sur une lame mince de calcaire sont statistiquement sphériques, ont approximativement la même taille, soit 0,8 mm de diamètre.