Dissertations / Theses on the topic 'Tectonique ductile et cassante'

Le massif de marbres de Saint-Béat se situe dans la Zone Interne Métamorphique des Pyrénées centrales françaises. Il est formé de sédiments mésozoïques métamorphisés lors de l'événement métamorphique extensif Haute température - Basse pression classiquement décrit dans les Pyrénées. L'objet de cette thèse est de caractériser la déformation ductile et la fracturation qui affectent ce massif, et de déterminer dans quelle mesure les processus responsables de la fracturation peuvent être influencés par l'état de déformation. Les caractéristiques de la déformation des marbres et de ses roches encaissantes seront déterminées essentiellement grâce aux orientations préférentielles des axes de la calcite (marbre) et du quartz (socle paléozoïque), déterminées à l'aide de mesures à l'EBSD. L'observation en lame mince des textures de la calcite permet de quantifier les taux de déformation et d'estimer la température de cette déformation. Combinés aux observations de terrain, ces résultats permettent de proposer un modèle structural retraçant l'évolution du bassin depuis l'extension aptio-albienne jusqu'à son état actuel. La fracturation du massif est ensuite regardée à différentes échelles, depuis la photo aérienne jusqu'à l'affleurement. Quatre zones seront étudiées en détail afin de classifier les fractures par familles de mêmes caractéristiques et de reconstituer localement les paléo-régimes de contraintes. On comparera les tenseurs obtenus avec les régimes tectoniques décrits dans la littérature. Trois faciès légèrement différents de marbre servent de base à une étude visant à discuter de l'état d'anisotropie de la roche. Ainsi, des essais en compression simple, en traction indirecte et des mesures de vitesses acoustiques sont pratiqués sur des carottes orientées réalisées dans ces trois faciès ; leurs résultats donnent accès aux caractéristiques internes de la roche. On comparera et discutera les résultats d'un faciès à l'autre, et au sein du même faciès, d'une orientation à l'autre. Les résultats obtenus sur la fracturation servent de guide à la classification des fractures observées sur les fronts de tirs, lors du creusement du tunnel routier de Saint-Béat, recoupant le massif sur plus d'un kilomètre du Nord au Sud<br>The Saint-Béat massif, composed of different marble facies, is part of the Internal Metamorphic Zone of the French Central Pyrenees. It is formed by Mesozoic sediments metamorphosed by the High Temperature – Low Pressure extensional event, classically described in the Pyrenees. The aim of this work is to characterize the deformation and fractured state of the massif, and to understand how the former can constrain the latter. The ductile deformation state is recorded in calcite grains for Mesozoic rocks, or in quartz grains for Paleozoic rocks. Their preferential lattice orientations have been measured with the EBSD method. Calcite texture observations give indications about deformation rates and temperatures. These results, in addition with field observations, allow us to rebuild the structural evolution of the massif, from the Albian extension. Fracturing along the massif is described at different scales. Four outcrops are selected in order to characterize and to classify fractures, and locally reconstruct the paleo stress tensor. The obtained tensors are presented and compared to those already published. Three slightly different marble facies are used to discuss the degree of anisotropy of the rock. Mechanical experiments such as compression tests, tensile tests and velocity measurements of elastic waves are carried out on oriented cores within these three facies. These results provide internal rock characteristics which are discussed and compared for the three facies, and for different orientations of the cores

Dans cette thèse, sont présentées la façon dont est accommodé le mouvement relatif entre les blocs Inde et Sonde à l'actuel ainsi que l'évolution de la déformation de la Zone de Cisaillement Est Indienne depuis le cénozoïque.<br />J'ai utilisé une approche pluridisciplinaire, basée sur la combinaison de la géodésie spatiale et de la géologie structurale, pour répondre à ces questions. Le GPS (Global Positioning System) permet de quantifier les déplacements relatifs des plaques ainsi que les mouvements intra-continentaux instantanés. La cartographie de failles à partir d'images satellitaires et les données structurales de terrain permettent d'identifier les structures tectoniques sur lesquelles ces déplacements ont été accommodés au cours du temps, ainsi que le type de déformation qui leur est associé.<br />J'ai pu contraindre le pôle de rotation entre les plaques Inde et Sonde. Leur mouvement relatif à la frontière n'est pas accommodé sur une seule faille isolée, mais sur plusieurs structures discrètes affectant une bande large d'environ 500 km, correspondant géographiquement à la Birmanie. La faille de Sagaing, intersismiquement bloquée, n'accommode que 18 mm/an en décrochement dextre. La partie restante de la déformation est sans doute prise dans le prisme indo-birman, aussi bien en décrochement qu'en chevauchement.<br />Au nord, le système partitionné birman se connecte à la Syntaxe Est Himalayenne. La transition entre ces deux systèmes est assurée, au Yunnan Occidental (Chine), par la rotation de microblocs le long de failles sénestres NE-SW, depuis le pliocène.<br />Auparavant, entre l'éocène et le miocène, la zone de cisaillement Shan Scarp - Gaoligong Shan constituait la limite majeure dextre entre l'Inde et l'Indochine tandis que les massifs de l'Ailao / Diangcan Shan et de la Chong Shan étaient cisaillés en sénestre, autorisant un déplacement du bloc Indochinois vers le SE.

Les formations crétacées du nord-ouest européen ont fait l'objet d'un inventaire systématique de la fracturation cassante. La géométrie des différents systèmes de failles a été définie ainsi que leur chronologie. Après une analyse en termes de tenseurs de contrainte, une succession des paléo-états de contrainte au cours du crétacé-tertiaire est donc proposée. Quatre régimes extensifs, pour partie synsedimentaires, (E-W, N-S, NW-SE et NE-SW) et au moins trois régimes décrochant synsedimentaires ont été identifies dans les formations crétacées. Cependant, le champ de contrainte n'est pas homogène sur tout le domaine d'étude. Toutefois, les phases majeures l'ont affecte dans son ensemble. Ainsi, l'extension NE-SW est présente partout et toujours postérieure aux autres systèmes de contrainte dans toutes les régions étudiées. Les régimes décrochants mis en évidence peuvent être reliés aux prémices de la phase subhercynienne au cénomanien inferieur et à la phase laramienne au maastrichtien inferieur. L’évolution des paléo-contraintes dans le domaine d'étude est donc complexe mais dans son ensemble conforme a la dynamique globale du nord-ouest européen dans une zone de relais entre l'atlantique et la Téthys, structurée par des accidents de socle de direction NW-SE, réactives au crétacé supérieur tant dans la dynamique en extension que dans les mécanismes en inversion

Ce memoire comporte trois chapitres, avec une progression des aspects methologiques jusqu'aux applications regionales. En premier lieu, nous presentons la comparaison de divers methodes d'inversion des donnees de failles, la determination des magnitudes des contraintes. Afin de determiner le meilleur tenseur des contraintes a partir des donnees de glissement, il est indispensable de connaitre la base theorique de chaque methode ainsi que sa conduite selon les caracteres statistiques d'une population de failles. En second lieu, il est tres important de reduire les erreurs du tenseur des contraintes. Afin de trouver l'origine des erreurs, nous faisons appel a une simulation des ecarts angulaires, a la determination des incertitudes fondee sur les principes de base de la statistique, ainsi qu'a un lissage cartographique. En troisieme lieu, l'etude tectonique de la coree exige d'avantage d'information sur la tectonique dans les differents. Il faut en outre la replacer dans le cadre geodynamique de l'extreme-orient. D'apres les resultats d'etudes, huit evenements tectoniques principaux sont retablis

Dans cette thèse, des expériences composé de multi-couches de sable et silicone sont utilisé pour étudier la mécanique des systèmes tectoniques fragile-ductile à l’échelle de la croûte supérieure (bassins sédimentaires), de la croûte entière et de la lithosphère. L’influence du couplage entre les couches fragile et ductile sur les processus tectonique est étudiée dans le cadre des ceintures chevauchantes, des failles transformantes continentales, ainsi que des bassins pull-apart et du diapirisme de sel associé. Dans l’application des résultats expérimentaux aux exemples naturels, la Faille du Levant et la Mer Morte prennent une place centrale. Cette thèse est effectue en co-tutelle entre la Vrije Université d’Amsterdam et l’Université de Rennes 1.

L'etude microtectonique des series jurassique, cretace, tertiaire des environs de montpellier a partir des mesures de direction des fentes, stries, stylolites et failles notamment par la methode des contraintes optimales a permis de determiner la direction de la compression eocene et des distensions posterieures. Mise en evidence des champs de contraintes regionales simples auxquels se superposent des perturbations dont l'origine est discutee

Etude des problemes lies aux trajectoires des contraintes et de leurs perturbations par l'analyse des deformations cassantes observees dans les calcaires du languedoc (mesures de stylolites et failles). Le champ regional de contrainte pyreneen analyse par differentes methodes est confirme

Le but de ce travail est l'etude du comportement mecanique de roches carbonatees seches et saturees. Sans champs de contraintes triaxiaux; certaines de ces roches presentent une analogie avec les sols. La premiere partie est une etude bibliographique de la loi de cambridge et de ses concepts, notamment le concept d'etat critique, qui constitue un modele elastoplastique avec ecrouissage isotrope pour les sols argileux. La seconde partie est consacree a: 1) une etude bibliographique concernant la transition fragile-ductile pour les roches; 2) une etude experimentale visant: a) a determiner un critere empirique marquant la transition fragile-ductile; b) a definir un etat critique pour les roches. La troisieme partie consacree aux roches saturees, comporte: 1) un rappel bibliographique de la theorie de biot; 2) une etude experimentale ayant pour but l'evaluation des contraintes effectives et donc la determination du coefficient de biot pour deux roches calcaires

L’analyse de la déformation cassante permet de caractériser trois épisodes tectoniques compressifs décrochant dans la région du graben rhénan: une compression N-S éocène, une compression NE-SW miocène moyen, une compression NW-SE à partir du miocène supérieur. Au niveau du rift, un régime distensif pur, responsable d'une fracturation de type "blocs bascules" s'installe à l'oligocène. Une distension N-S permienne découpe de façon identique le bassin houiller lorrain. La reconstruction de cette déformation permet de calculer un taux d'extension de beta =1. 15 en moyenne. Ce taux est retrouvé par l'application d'un modèle thermique de déformation la lithosphère, qui permet également de préciser les différences d'évolution entre la partie nord et sud du graben.

Les dômes métamorphiques extensifs associés à des détachements résultent de l'extension des domaines continentaux épaissis et thermiquement relaxés. La modélisation numérique et analogique montre que les dômes se forment en deux étapes : la striction de la croûte supérieure fragile et l'amplification du dôme, accommodée par un fluage de la croûte ductile. Contrairement à ce qui est généralement admis, les détachements ne s'initient pas au début de l'extension, mais résultent d'une évolution progressive de la déformation. Le style de déformation du domaine égéen est analysé à partir du calcul de l'épaisseur crustale en gravimétrie. Les variations d'épaisseur crustale résultent d'un processus d'extension en deux étapes. A l'Oligo-Miocène, l'effondrement gravitaire conduit à un amincissement crustal de 100% et à la formation des dômes. Au Pliocène, l'extrusion de l'Anatolie modifie la cinématique extensive avec des zones de déformation plus localisées.

La tectonique récente et actuelle de l'arc des Alpes occidentales internes est étudiée ici d'un point de vue structural et sismologique. L'approche pluridisciplinaire de ce sujet a permis de caractériser un régime tectonique tardi-alpin extensif à grande échelle dans les zones internes. L'analyse structurale et morphotectonique d'une zone cible, au sud-est du massif du Pelvoux, montre qu'une fracturation tardi-alpine extensive s'y exprime suivant un réseau de failles longitudinales et transverses à l'arc alpin. Cette déformation cassante est postérieure à la mise en place des nappes de charriage, à leurs plissements et aux schistosités associées, la dernière se développant au cours du Miocène. Elle se poursuit au Plio-Quaternaire, comme le montre un faisceau d'indices néotectoniques. Un jeu décrochant est postérieur au jeu normal ; il s'exprime par des mouvements dextres suivant les failles longitudinales et sénestres suivant les failles transverses. Le calcul des champs de contraintes associés (inversion des données microtectoniques) montre que les jeux normaux et décrochants correspondent à une seule « phase » tectonique globalement transtensive au cours de laquelle il y a permutation des axes de contraintes principaux. La zone cible fait partie de l'arc sismique briançonnais. Le calcul des mécanismes au foyer dans ce secteur établit que l'extension cassante tardi-alpine se poursuit actuellement. L'amélioration des localisations par l'utilisation de modèles de vitesses élaborés (1D/3D) a permis de montrer que plusieurs failles reconnues par l'analyse structurale sont sismiques. L'étude de la fracturation et les coupes sismotectoniques en arrière du front pennique crustal montrent que les failles normales se branchent sur cette discontinuité majeure de l'arc alpin, et suggère sa réactivation en détachement extensif. Les résultats d'une campagne de mesures GPS de 1996 dans la zone cible, comparés à des données IGN de 1972, sont compatibles avec les analyses sismotectonique et structurale. Ils mettent en relief une déformation plutôt décrochante, avec des vitesses de l'ordre de 3 à 4 mm/an. La déformation asismique dépasse 90% de la déformation totale déduite de ces mesures, durant le laps de temps considéré. L'élargissement de l'approche sismotectonique à l'ensemble des zones internes de l'arc alpin occidental montre que l'extension se développe au nord jusqu'au massif de l'Aar, et à l'est dans l'arc sismique piémontais. L'activité de ce dernier se localise à la bordure occidentale du corps d'Ivrée, laquelle fonctionne actuellement en faille normale. Le calcul du champ de contraintes actuel (inversion des solutions focales) permet de caractériser une extension radiale à l'arc alpin occidental dans une grande partie de ses zones internes. Elle entraîne la réactivation en extension des structures crustales majeures (front pennique crustal et bordure ouest du corps d'Ivrée). De part et d'autre de la zone en extension, le champ de contraintes est compressif (à l'est sous la plaine du Pô ; à l'ouest au front des massifs cristallins externes). L'extension affecte donc une zone de 400 km de long et de 50 km de large au coeur d'une chaîne en convergence. Une compétition entre des forces de volume dans la racine lithosphérique alpine et les forces aux limites de la chaîne (translation et rotation du poinçon apulo-adriatique) pourrait être à l'origine du contraste de régimes tectoniques mis en évidence dans l'arc alpin occidental. Nous proposons deux modèles dynamiques dans lesquels l'extension s'explique par le détachement ou le retrait d'un panneau lithosphérique plongeant sous la racine alpine.

Mise en évidence, dans le nord-ouest du massif central, d'une tectonique polyphasée devono-carbonifere. Le massif central français apparait comme un assemblage. Les blocs limites par de grands cisaillements cristaux qui ont guide la mise en place de magmas. Ce schéma est retrouve pour la période carbonifère dans le meseta marocaine. La chaine hercynienne ouest européenne et marocaine est interprétée comme une vaste zone de décrochements intracontinentaux a jeux polyphasés dextres et senestres

L'étude structurale détaillée dans le Nord-Ouest du Massif Central, a mis en évidence une tectonique polyphasée dévono­ carbonifère caractérisée, au Dévonien moyen, par des cisaillements tangentiels, suivis au Carbonifère d'une succession de décrochements de directions sud-armoricaine et subméridienne affectant l'intégralité de la croûte continentale. Le schéma structural établi pour le Massif Central français fait apparaitre actuellement cette région comme un assemblage de blocs limités par de grands cisaillements crustaux qui ont guidé la mise en place de magmas. Ce schéma a pu être élargi aux domaines vendéen et sud-armoricain. La tectonique tangentielle dévonienne est responsable de l'inversion des séries métamorphiques du Nord Massif Central. Elle résulte d'un empilement de nappes de charriage contemporaines de la fin de l'épisode anatectique (HT, MP) du Dévonien Moyen, succédant l'épisode tectono-métamorphique de Haute Pression ordovico-silurien. La tectonique en décrochement, qui débute dès la fin du Dévonien, disloque les anciennes structures tangentielles. Les premiers cisaillements sont de direction armoricaine, à jeu dextre jusqu'au Viséen, puis senestre au Westphalien Moyen et enfin dextre au Wesphalo-Stéphanien ; ils sont associés aux magmatismes dévono­carbonifères. Au Carbonifère supérieur, une deuxième famille de décrochements, de direction subméridienne, guide l'ouverture des bassins houillers. Cette succession d'événements tectono­métamorphiques et magmatiques se retrouve dans le massif vendéen et la Bretagne méridionale ; seules les grandes structures subméridiennes y sont absentes. Ces épisodes tectoniques résultent de la rotation des directions de déformation au cours du Dévono-Carbonifère. La sédimentation mésozoïque transgressive sur le socle hercynien est également contrôlée par les grandes zones de failles paléozoïques qui furent tectoniquement actives en régime de distension ou de compression jusqu'au Plio-Quaternaire. Il en résulte une structuration en horst et graben ainsi qu'en blocs basculés. La chaîne hercynienne ouest européenne est interprétée comme une vaste zone de décrochements intracontinentaux à jeux polyphasés dextres et senestres.

Une analyse de la déformation cassante cénozoïque dans la plateforme européenne a été effectuée entre le massif de Bohême à l'est et la Méditerranée occidentale à l'ouest. Une succession de quatre paléo-champs de contraintes principaux a été caractérisée : (1)une compression NS d'âge éocène. Cet événement induit la formation du « triangle Allemand-Tchèque » bordé à l'est par les décrochements dextres NW-SE de Pfahl et de Franconie et à l'ouest par des décrochements sénestres NNE-SSW, le long de l'axe du futur rift ouest-européen, (2) une extension E-W oligocène qui a ouvert le rift ouest-eurpéen, (3) une compression NE-SW, du début Miocène, qui a réactivé en faille inverse la ligne de Pfahl et comme décrochements dextres les principales failles du fossé rhénan, (4) et finalement depuis la fin du miocène, une distribution en éventail des directions de compression qui s'est développée à la périphérie de l'arc alpin. Cependant, à une certaine distance du front de la chaîne, une direction de compression NW-SE, puis NNW-SSE, a prévalu. Une comparaison avec des données cinématiques des plaques démontre que cette succession d'événements tectoniques cassants est compatible avec la reconstruction des mouvements relatifs entre l'Afrique et l'Eurasie pendant la collision cénozoïque, quelques états de contrainte locaux locaux près des Alpes, sont cependant clairement liés à l'évolution locale de l'arc alpin.

L'analyse de la technique cassante met en evidence plusieurs regimes compressifs et distensifs depuis la periode tardi-hercynienne, et en particulier au tertiaire. Les accidents majeurs hercyniens de direction sud armoricaine (nw-se) structurent la region; ils regissent la fracturation tertiaire. La confrontation des donnees satellites hcmm et aeroportees aries, avec les observations de terrain montre que: -1) les images hcmm infrarouge thermique de nuit permettent de reconnaitre les structures majeures d'une region et sont un bon support a l'analyse regionale. -2) les donnees aries de haute resolution presentent un apport important a la cartographie de detail dans les zones a fort couvert vegetal

La Meseta nord-occidentale est un segment de la chaîne hercynienne du Maroc. L'étude lithostratigraphique et structurale de cette région montre que la paléogéographie joue un rôle déterminant au cours de l'évolution tectonique hercynienne : les grands bassins qui se sont individualisés au cours de la sédimentation du Paléozoïque vont gouverner la géométrie et la cinématique de la déformation. La Meseta nord-occidentale se subdivise, d'Ouest en Est, en deux domaines où la sédimentation et le style de la déformation sont très différents : - le Môle côtier ou domaine occidental, qui est marqué par l'ouverture d'un graben intra-continental actif et fortement subsident au Cambrien. Ce domaine est structuré à l'Hercynien par des grands plis concentriques subméridiens. A proximité des principales failles rectilignes, parallèles à la direction de la chaîne, les plis se disposent en échelon et s'accordent avec un coulissage horizontal dextre du bâti. - la Meseta centrale ou domaine oriental, zone haute inactive au Cambrien, sur lequel s'installe au Dévonien supérieur-Carbonifère un bassin marginal dont la bordure occidentale est découpée en panneaux basculés et marquée par une intense activité volcanique de type alcalin à transitionnel. Dans ce domaine la direction des grandes structures plicatives hercyniennes est guidée par les anciennes failles bordières du bassin de direction N20-N30 et N70. Ces deux domaines sont séparés par la Zone de Cisaillement de la Meseta Occidentale (Z.C.M.O.), qui n'est pas une faille unique mais correspond à une succession d'accidents décrochants disposés en relai où se concentrent le métamorphisme et la déformation. Cette zone, qui coïncide à la fois avec la limite orientale du bassin cambrien et avec la limite occidentale du bassin dévono-carbonifère, s'étend depuis la zone faillée de Rabat-Tiflet en Meseta côtière au Nord jusqu'à la faille du Tizi'n Test dans le Haut-Atlas au Sud. Dans la partie centrale du massif des Rehamna, la Z.C.M.O. est une faille peu pentée à l'Est, héritée du dispositif en extension du Carbonifère. Pendant la phase de déformation hercynienne majeure, le compartiment supérieur oriental s'est déplacé vers le SW parallèlement aux structures majeures de la chaîne. La cinématique particulière de cet accident et le métamorphisme mésozonal qui accompagne la déformation ductile s'expliquent par la forte remontée du socle précambrien qui affleure dans ce secteur.