Faille
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En géologie, une faille est un plan ou une zone de rupture le long duquel la déformation est cisaillante. Ce plan divise un volume rocheux en deux compartiments qui ont glissé l'un par rapport à l'autre. Ce déplacement et la déformation cisaillante sont dus aux forces exercées par les contraintes tectoniques, qui résultent de la tectonique des plaques, et à leur interaction avec les forces de volume telles que la gravité.
Les failles existent depuis l'échelle microscopique (millimétrique) jusqu'à celle des plaques tectoniques (plusieurs centaines de kilomètres). Les grandes failles se trouvent aux limites de plaques et aussi au sein des zones déformées intraplaques.
Les failles actives sont responsables de la majorité des tremblements de terre. Ceux ci sont dus au glissement rapide (quelques secondes à quelques dizaines de secondes) sur le plan de faille lors du brusque relâchement des contraintes accumulées de façon élastique pendant une longue période intersismique.
Sommaire |
[modifier] Association des longueurs, profondeur, épaisseur, complexité
[modifier] Dimensions
Il est à noter qu'il existe une relation entre:
- la longueur de la faille (en carte)
- la profondeur de la faille
- le mouvement total sur cette faille
- l'épaisseur de la zone fracturée
Typiquement, une faille longue d'environ 10 km affecte une épaisseur de roche d'1 km environ, pour un mouvement total hectométrique (~100 m) et une épaisseur de la fracturée décamétrique (~10 m). Cette relation géométrique est néanmoins très variable suivant le contexte et le type de faille [réf. nécessaire].
[modifier] Structures associées à une déformation cassante
[modifier] Transition cassant-ductile
La transition entre la déformation ductile, continue et la déformation cassante (discontinue, faille) dépend de la vitesse de déformation, de la minéralogie de la roche encaissante et de la structure de la roche (présence ou non d'anisotropies).
Il est classiquement admit que la transition ductile-cassant soit vers 15km de profondeur [1]
[modifier] Liens entre fracturation, broyage et modifications chimiques
Les failles sont fréquemment associées à des circulations de fluides (eau minéralisée, entre autre) et à des minéralisations associées (calcite, quartz, chlorite, épidote, hématite...) suivant les conditions minéralogiques et thermiques. Le broyage associé au mouvement forme des brèches de faille (incohésives) ou des cataclasites (cohésives) appelées mylonites. L'altération chimique provoque la formation d'argiles ("gouge de faille", de brèches, de cataclasites etc.)
[modifier] Types de failles
Suivant le type de mouvement relatif, on définit trois types de failles : normale, décrochement, inverse.
[modifier] Normale
Une faille normale accompagne une extension; le compartiment au dessus de la faille ("toit") descend par rapport au compartiment situé en dessous de la faille ("mur"). La partie affaissée située entre deux failles normales à pendage opposé est appelée graben. La partie soulevée entre deux failles normales à pendage opposé est appelé horst. Les failles normales d'importance régionale présentant un faible pendage peuvent être appelées "failles de détachement".
[modifier] Inverse
Une faille inverse, ou chevauchement accompagne une compression; le compartiment au dessus de la faille ("toit") monte par rapport au compartiment situé en dessous de la faille ("mur").
[modifier] Décrochement
Un décrochement accompagne un mouvement de coulissage; les décrochements purs (faille verticale et déplacement horizontal) ne s'accompagnent d'aucun mouvement vertical. Les décrochements peuvent être dextre ou sénestre, suivant que le compartiment opposé à l'observateur se déplace vers la droite ou la gauche (respectivement).
[modifier] Relation avec les séismes
La rupture et le glissement le long de la faille s'accompagnent d'un tremblement de terre. Dans les cas relativement rares de glissement libre, apparemment asismique (sur les temps d'observation humaine), on parle de « creeping ».
[modifier] Voir aussi
[modifier] Références
- ↑ Scholtz, C.H., 1988, The brittle-plastic transition and the depth of seismic faulting: Geologische Rundschau, v. 77, p. 319-328.
[modifier] Lien interne
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