Géologie Structurale S3 STU: Cours et Exercices Corrigés PDF

Géologie Structurale s3 stu
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Plan du Cours

Introduction
I. Déformation et contrainte

  1. Les déformations
    1.1. Les composants de la déformation
    1.2. Vitesse et taux de déformation
    1.3. Types de déformation : un peu de vocabulaire
    1.4. L’ellipsoïde de déformation (strain ellipsoid)
    1.5. Peut-on observer un ellipsoïde de déformation dans les roches ?
  2. Les forces
  3. Les contraintes
    3.1. Décomposition d’une contrainte sur un plan
    3.2. Contraintes pluri-axiales
    3.3. Relation géométrique entre contrainte et déformation
  4. Rhéologie
    4.1. Modes de déformation des matériaux terrestre
    4.2. Lois de déformation simples
    4.3. Déformation des roches : une succession de modes de déformation
    4.4. Paramètres contrôlant la rhéologie des roches
    4.5. Stratification rhéologique de la lithosphère

II. Déformation ductile

  1. Mécanismes physiques de la déformation plastique
    1.1. Microfracturation et cataclase
    1.2. Macles de déformation (mechanical twinning)
    1.3. Pression-dissolution (dissolution creep, ou pressure-solution)
    1.4. Fluage par diffusion
    1.5. Fluage par dislocation (dislocation creep)
    1.6. Recristallisation
  2. Foliations et linéations : les fabriques tectoniques des roches
    2.1. La fabrique des roches
    2.2. Les éléments structuraux planaires
    2.3. Types de linéations
    2.4. Fabrique et orientation de l’ellipsoïde de déformation
    2.5. Déformation coaxiale ou non-coaxiale
  3. La déformation ductile hétérogène
    3.1. Les zones de cisaillement
    3.2. Les boudins
    3.3. Les plis
  4. Les plis
    4.1. Terminologie descriptive
    4.2. Plissement par flexion : les plis isopaques
    4.3. Plissement par cisaillement ou aplatissement : les plis anisopaques (plis passifs)
  5. Tectonique ductile à l’échelle régionale
    5.1. Associations de plis et chevauchements
    5.2. Domaines profonds des zones déformées

III. Déformation cassante

  1. La rupture des roches
    1.1. Mécanismes macro- et microscopiques
    1.2. Géométrie
  2. Joints, fractures et veines
    2.1. Joints et diaclases
    2.2. Fentes de tension, stylolithes
  3. Les failles
    3.1. Les principaux types de failles
    3.2. Etude des failles sur le terrain
    3.3. La complexité des « vraies » failles
    3.4. Morphologie associée aux failles
  4. Tectonique cassante à l’échelle régionale
    4.1. Systèmes de failles normales
    4.2. Systèmes de failles inverses
    4.3. Chevauchements
    4.4. Systèmes décrochants

IV. Mini-lexique

  1. Mécanique et rhéologie
  2. Déformation ductile
  3. Déformation cassante

Introduction

Géologie structurale = étude des déformations subies par les roches.
Tectonique = étude de l’histoire des mouvements qui ont formé une région.
L’étude des structures tectoniques (on ignore ici les structures primaires telles que litage, etc.) nécessite :

  • Description de
    • leur nature I(plis, failles, foliations…)
    • leur géométrie (orientation, répartition…)
    • leur chronologie au moins relative
  • Cinématique (quels mouvements ont crée ces structures ? Evolution dans le temps ?)
  • Mécanismes de déformation (quelles forces sont responsables de ces mouvements ? Comment les roches se déforment-elles ?)

NB – Ce qu’on observe sur le terrain, ce sont des roches déformées. Ce n’est pas la déformation elle-même (cinématique), qui est finie depuis longtemps ; encore moins les forces responsables.

La reconstitution des déformations et des forces est donc un modèle, basé sur les observations. Notre but, en tant que géologues, est de construire un modèle qui rende compte de toutes nos observations (et idéalement, qui est capable d’en prédire d’autres). Si ce n’est pas le cas, il faut changer de modèle – et c’est le processus scientifique normal.

NB – Dans le texte, les equivalents anglais des termes français sont indiqués en italique, aussi systématiquement que possible.

Les déformations

En géologie, “déformation” est un terme générique qui décrit les changements de forme, de position ou d’orientation d’un corps soumis à des contraintes. C’est le seul élément que l’on peut décrire à partir d’objets géologiques.

Les composants de la déformation

La déformation peut se décrire comme une combinaison de 4 composants :

  • Translation
  • Rotation
  • Distorsion (ou « déformation (interne) », attention aux confusions ; l’anglais a deux mots, « deformation » pour la déformation et « strain » pour la distorsion)
  • Changements de volume


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Géologie structurale cours PDF 1 : Mécanismes de la déformation cassante

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Exercices de Géologie Structurale PDF

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Exercices de géologie structurale PDF 2 : Rupture et cercle de Mohr

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