Plis dans une zone de convergence (chaîne de collision) : la vallée de Sarchu dans l'Himalaya, Ladakh (Inde)
31/01/2011
Résumé
Convergence et plis dans l'Himalaya.
Les chaînes dites de collision sont des zones de convergence, avec collision de deux lithosphères continentales et/ou subduction d'une lithosphère continentale sous une autre lithosphère continentale. Cette convergence entraîne un fort raccourcissement, qui se traduit par des plis, des failles inverses et des chevauchements. Nous vous montrons cette semaine l'exemple des structures compressives visibles d'un même point d'observation dans la vallée himalayenne de Sarchu au Ladakh (Inde). Ce même « exercice » peut être fait en France, dans de très nombreuses vallées alpines ou pyrénéennes. Le style des structures (essentiellement des plis) est variable bien que toutes ces structures soient au même endroit d'une même chaîne. Cela est dû à la multiplicité des causes de variations : la convergence dans l'Himalaya a duré pendant des dizaines de millions d'années ; la vitesse et l'angle de la convergence Inde/Asie ont varié ; le raccourcissement a affecté des roches au comportements rhéologiques différents ; les roches affectées par la convergence ont pu être précédemment structurées par une tectonique antérieure…
Figure 2. Vue globale d'un ensemble de « petits » plis dans la vallée de Sarchu, Himalaya, Ladakh (Inde) Au centre gauche, les couches sont affectées par une faille inverse plate. Ces plis, parfois à vergence Sud-Ouest, affectent une série sédimentaire allant du Paléozoïque inférieur au Jurassique inférieur. Ces plis se trouvent sur la rive droite de la vallée de Sarchu. | Figure 3. Vue détaillée d'un ensemble de « petits » plis dans la vallée de Sarchu, Himalaya, Ladakh (Inde) Au centre gauche, les couches sont affectées par une faille inverse plate. Ces plis, parfois à vergence Sud-Ouest, affectent une série sédimentaire allant du Paléozoïque inférieur au Jurassique inférieur. Ces plis se trouvent sur la rive droite de la vallée de Sarchu. |
Figure 4. Un petit segment de la rive droite de la vallée de Sarchu, Himalaya, Ladakh (Inde) On peut localiser sur cette vue globale les figures 1 à 3 : en bas au centre, le pli de la figure 1, et en haut à gauche les petits plis des figures 2 et 3. Le fait d'avoir des plis déversés dans les deux sens à quelques centaines de mètres les uns des autres montre la complexité de la tectonique ayant entraîné le raccourcissement régional. |
Figure 12. Pli déversé vers le Sud-Ouest, en rive gauche de la vallée de Sarchu, Himalaya, Ladakh (Inde) |
Globalement, l'Himalaya résulte de la convergence entre les plaques indo-australienne et eurasiatique. Ce mouvement de convergence entraîne une anisotropie des contraintes à l'échelle régionale : à l'échelle régionale, la contrainte N-S (parallèle au mouvement de convergence) est supérieure à la contrainte E-O. Dans le détail, les relations entre les structures tectoniques et le champ de contrainte régional sont fort complexes. En simplifiant, on peut dire que, dans le cas des plis et failles inverses, la contrainte la plus forte σ1 est horizontale, parallèle à la direction de raccourcissement (ici N-S) et donc globalement perpendiculaire aux axes de plis et à la direction des failles inverses. La contrainte minimale, σ3, est verticale. C'est dans cette direction (verticale) que se fait l'allongement, en l'occurrence l'épaississement crustal. La contrainte intermédiaire, σ2, est horizontale et globalement parallèle aux axes de plis et à la direction des failles inverses (ici E-O). Nous verrons les deux prochaines semaines que, dans la région indo-pakistanaise, la convergence N-S entre la plaque eurasiatique et les plaques qui la bordent au Sud (plaque indo-autralienne et plaque arabique) a pu créer d'autres structures que des plis ou failles inverses et chevauchantes.