Décollement - Décollement
Le décollement (du français décoller « se détacher de ») est un plan de glissement entre deux masses rocheuses, également connu sous le nom de faille de détachement basal. Les décollements sont une structure de déformation , entraînant des styles de déformation indépendants dans les roches au-dessus et au-dessous de la faille. Ils sont associés à la fois à des paramètres de compression (impliquant le pliage et la poussée ) et des paramètres d'extension.
Origine
Le terme a été utilisé pour la première fois par des géologues étudiant la structure des montagnes du Jura suisse , inventé en 1907 par A. Buxtorf, qui a publié un article théorisant que le Jura est la partie frontale d'un décollement à la base d'une nappe , enracinée dans le lointaines Alpes suisses . Marcel Alexandre Bertrand a publié un article en 1884 qui traitait du nappisme alpin . La tectonique à peau mince était implicite dans cet article, mais le terme réel n'a pas été utilisé avant la publication de Buxtorf en 1907.
Formation
Les décollements sont provoqués par des forces de surface, qui « poussent » les limites des plaques convergentes , facilitées par les forces du corps (glissement gravitationnel). Les couches mécaniquement faibles dans les strates permettent le développement de poussées étagées (soit sur ou sous-poussées), qui prennent naissance dans les zones de subduction et émergent profondément dans l' avant - pays . Les corps rocheux avec des lithologies différentes ont des caractéristiques différentes de déformation tectonique. Ils peuvent se comporter de manière fragile au-dessus de la surface du décollement, avec une déformation ductile intense sous la surface du décollement. Les horizons de décollement peuvent se situer à des profondeurs allant jusqu'à 10 km et se former en raison d'une compressibilité élevée entre différents corps rocheux ou le long de plans de pression interstitielle élevée.
Typiquement, le détachement basal de la partie d'avant-pays d'une ceinture de chevauchement de plis se trouve dans un schiste ou une évaporite faible au sous - sol ou à proximité . Les roches au - dessus du décollement sont allochtones , les roches en dessous sont autochtones . Si le matériel est transporté le long d'un décollement supérieur à 2 km, il peut être considéré comme une nappe . La faille et le plissement qui se produisent avec un détachement basal régional peuvent être appelés « tectonique à peau mince », mais les décollements se produisent également dans des régimes de déformation « à peau épaisse ».
Réglage de compression
Dans une ceinture plissée, le décollement est le décollement le plus bas (voir Fig 1.) et se forme dans le bassin d'avant - pays d'une zone de subduction . Une ceinture de chevauchement de plis peut contenir d'autres détachements au-dessus du décollement—un éventail imbriqué de failles de chevauchement et de duplex ainsi que d'autres horizons de détachement. Dans les réglages de compression, la couche située directement au-dessus du décolleté développera une déformation plus intense que les autres couches et une déformation plus faible sous le décollement.
Effet du frottement
Les décollements sont à l'origine de la formation de duplex dont la géométrie influence fortement la dynamique du coin de poussée . La quantité de friction le long du décolleté affecte la forme du coin ; une pente à faible angle reflète un décollement à faible friction, tandis qu'une pente à angle plus élevé reflète un décollement basal à friction plus élevée.
Types de pliage
Deux types différents de pliage peuvent se produire au niveau d'un décollement. Le plissement concentrique est identifié par une épaisseur de lit uniforme dans tout le pli et s'accompagne nécessairement d'un décollement ou d'un décollement dans le cadre de la déformation qui se produit avec une faille de chevauchement. Le pliage disharmonique n'a pas d'épaisseur de lit uniforme dans tout le pli.
Paramètre d'extension
Les décollements en extension s'accompagnent d'une dénudation tectonique et de vitesses de refroidissement élevées. Ils peuvent se former par plusieurs méthodes :
- Le modèle de méga glissement de terrain prédit une extension avec des failles normales près de la source de faille d'origine et un raccourcissement plus loin de la source.
- Le modèle in situ prédit de nombreuses failles normales recouvrant un grand décollement.
- Le modèle de faille normale enracinée et à faible angle prédit que le décollement est créé lorsque deux minces feuilles de roche se découplent en profondeur. Près de la partie la plus épaisse de la plaque supérieure , les failles d'extension peuvent être négligeables ou absentes, mais à mesure que la plaque supérieure s'amincit, elle perd sa capacité à rester cohérente et peut se comporter comme un terrane d'extension à peau mince.
- Des décollements peuvent se former à partir de failles normales à grand angle. Le soulèvement dans une deuxième étape d'extension permet l'exhumation d'un noyau complexe métamorphique (voir Fig. 2). Un demi graben se forme, mais l'orientation des contraintes n'est pas perturbée en raison du frottement élevé des failles. Ensuite, une pression interstitielle élevée (Pp) entraîne un faible frottement effectif qui force σ1 à être parallèle à la faille dans le mur. Une faille de contre-plongée se forme et est prête à servir de décollement. Ensuite, la croûte supérieure est amincie au-dessus du décollement par des failles normales. De nouvelles failles à grand angle contrôlent la propagation du décollement et facilitent l'exhumation crustale. Enfin, une extension horizontale importante et rapide soulève le terrain de manière isostatique et isotherme. Un décollement se développe comme une antiforme qui migre vers des profondeurs plus faibles.
Exemples
Jura Décollement
Située dans les montagnes du Jura , au nord des Alpes, on pensait à l'origine qu'il s'agissait d'une nappe de décollement plissé. La nappe à peau mince a été cisaillée sur des dépôts épais de 1000 mètres d' évaporites triasiques . Le décollement frontal basal de la ceinture de plis et de poussées du Jura forme la limite la plus externe du coin orogénique alpin avec la plus jeune activité de plis et de poussées. La couverture mésozoïque et cénozoïque de la ceinture de plis et de chevauchement et du bassin de molasse adjacent a été déformée sur le décollement basal faible et déplacée d'environ 20 km et plus vers le nord-ouest.
Décollement des Appalaches-Ouachita
L' orogène Appalaches - Ouachita le long de la marge sud-est du craton nord-américain comprend une ceinture de chevauchement de plis du Paléozoïque tardif avec une géométrie plate et en rampe à peau mince, liée aux variations latérales et verticales des lithologies rocheuses. La surface du décollement varie le long et en travers de la direction . Les promontoires et les échancrures de la marge fissurée du Précambrien supérieur au début du Paléozoïque sont préservés dans la géométrie du décollement.