CHAPITRE XVI

MOUVEMENTS VERTICAUX DE L'ÉCORCE TERRESTRE

Failles et flexures. — Étude des failles sur des coupes transversales. — Étude des failles en plan. — Relations des fractures avec les zones de plissement. — Phénomènes accompagnant la production des failles. — Sens absolu des mouvements verticaux de Técorce terrestre.

Failles et flexubes. — Le rôle des forces tangentielles ressort avec évidence de toute étude analytique tant soit peu approfondie des plissements. Il est clair que, si ces forces cessent d'agir, il se produit une décompression, une distension qui permettra à la pesanteur de solliciter les voussoirs de Técorce terrestre, comme dans le cas d'une voûte qui s'effondre, lorsqu'elle n'est plus soutenue par ses pieds-droits. La rémission des forces tangentielles déterminera une descente de vastes compartiments de l'écorce terrestre sous l'action de la simple pesanteur.

Cette descente peut se produire sans rupture, les parties affaissées restant en continuité avec les parties voisines, qui n'ont pas obéi à l'action de la pesanteur. Le raccordement a lieu alors par une double courbure des couches et par un plan incliné intermédiaire, réunissant les deux surfaces horizontales qui se trouvaient primitivement dans le même plan. On appelle flexure ou pli monoclinal, un pareil accident (fig. 92, a).

Tout comme dans le cas des plis proprement dits, résultant d'efforts tangentiels, le flanc de raccordement peut subir par étirement un amincissement (fig. 92, 6), allant quelquefois jusqu'à la disparition complète, ou, ce qui revient au même, il peut se rompre sous l'effet de la traction. Le long du plan de rupture les couches présentent alors un double retroussement (fig. 92, c). Mais, le plus souvent, I l'affaissement a lieu brusquement, la région affaissée est séparée de I la région restée en place par une rupture qui se produit suivant un

plan voisin de la verticale. Un pareil accident est appelé une faille ou fracture. On a aussi employé le terme de paraclase, par oppo- ^ sition à dîadase^ qui désigne une cas-

sure sans déplacement relatif des couches de part et d'autre du plan de rupture.

Les diaclases, comme on Ta vu tout à l'heure (p. 226), résultent surtout de torsions des couches lors des mouvements orogéniques; elles n'ont rien de commun avec les dislocations dues à des mouvements verticaux, qui font l'objet de ce chapitre.

Laissant de côté les flexures, qui, contrairement à ce qui a été affirmé quelquefois [1], ne jouent qu'un rôle secondaire dans l'architecture du Globe, nous étudierons les failles, comme nous l'avons fait pour les plis, d'abord sur une coupe transversale, c'est-à-dire plus ou moins perpendiculaire à leur direction, puis dans le sens longitudinal, suivant leur direction même.

Fig. 92. — Flexures représentées en coupes transversales.

a, ftexuro normale; 6, flexare A flanc médian étiré ; c, flexure accompagnée do rupture.

Étude des failles sur des coupes transversales. — Une vallée à peu près perpendiculaire à la direction d'une faille fournit, sur ses

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Fig. 93. — Divers types de failles (FF') aiïectant des couches horizontales (1-7). a, faille vcriicaie ; 6, faille normale ; e, faille inverse.

deux flancs, des coupes naturelles qui permettent d'observer les allures de ce genre d'accidents tectoniques.

Nous reconnaissons l'existence d'une faille lorsque, en suivant une couche à flanc de coteau, sur sa ligne d'affleurement, nous la voyons s'arrêter brusquement, pour faire place, sur la même horizontale, à une couche plus récente ou plus ancienne; tandis

MOUVEMENTS VERTICAUX DE L'ÉCORCE TERRESTRE

qu'elle-même se retrouve à un niveau plus élevé ou plus bas(lig. 93). Il en est de même pour toutes les couches qui affleurent sur le flanc de la vallée, et leur arrêt brusque a lieu sur une même ligne droite qui leur est perpendiculaire ou qui les coupe sous un angle voisin d'un angle droit. Cette ligne est l'intersection du plan de la faille avec la surface du terrain (pi. XIV, 2).

On appelle lèvres d'une faille les bords des couches brusquement tranchés par l'accident. On distingue la lèvre soulevée et la lèvre affaissée^ en faisant allusion au mouvement relatif des couches de part et d'autre de la faille. D'ordinaire les lèvres se trouvent dans les mêmes plans respectifs que les couches dont elles constituent la terminaison, mais il peut arriver aussi qu'elles soient retroussées le

Fîg. 94. — Variations dans Tinclinaison des couches de part et d*autro d*une faille.

long de la faille, comme dans le cas des flexures à flanc de raccordement étiré [XIV, 6].

Le rejet d'une faille est la valeur du déplacement relatif qu'a subi une couche donnée. On mesure d'ordinaire cette valeur en évaluant la distance verticale entre les deux surfaces d'une même couche, des deux côtés de l'accident.

Le plan de la faille est fréquemment vertical (lîg. 93, a), mais il est non moins souvent incliné vers la lèvre affaissée (fig. 93, ù). C'est même à cette catégorie de failles que l'on réserve la dénomination de failles normales. Par contre, on appelle failles inverses (fig. 93, c) celles dont le plan est incliné de manière à surplomber la lèvre affaissée. 11 est souvent difficile de distinguer une faille inverse d'un pli-faille inverse, notamment lorsque les charnières de ce dernier ne sont pas visibles.

Dans le cas d'une faille normale, l'espace occupé par les couches est plus grand qu'antérieurement à la production de la fracture; dans celui d'une faille inverse, c'est le contraire qui a lieli, puisque la lèvre soulevée chevauche sur la lèvre affaissée.

Nous avons supposé jusqu'ici que les couches affectées par la faille

240 LES PHENOMENES GEOLOGIQUES

étaient restées horizontales, mais il arrive très souvent que les couches affaissées sont inclinées, tandis que les couches demeurées en place sont horizontales (fîg. 94, a), et quelquefois c'est Tinverse qui se produit (fig. 94, 6), ou bien les unes sont inclinées en sens opposé des autres (fig. 94, c).

D'autre*? fois, enfin, les couches présentent la même inclinaison de part et d'autre de la faille, qui elle-même peut être inclinée dans le

Fig. 95. — a, faille conforme; 6, faille contraire.

même sens que les couches (fig. 95, a), ou en sens inverse (fig. 95, ù). Dans le premier cas on dit que la faille est conforme; dans l'autre, elle est contraire [XIV, 6].

L'affaissement d'un compartiment de l'écorce terrestre par rapport à un compartiment voisin peut avoir lieu par la formation d'une cassure unique, on dit alors que la faille est simple. Mais l'affaissement peut aussi se produire grâce à la formation d'un nombre plus

Fip. 96. — a, failles en escalier; 6. failles à rejet compensateur (d'après Emm. de Margerie et Albert Heim).

ou moins considérable de failles de moindre importance dont les rejets s'additionnent, de sorte que l'on descend du compartiment le plus élevé au compartiment le plus bas par une série de gradins successifs. Dans ce cas on parle de failles en escalier (fig. 96, a).

La descente n'est cependant pas toujours aussi régulière, car le rejet des failles successives n'est pas toujours dans le même sens. Dans le nombre il s'en trouve dont le rejet est en sens inverse de leurs voisines, de sorte qu'elles annulent l'effet de celles-

Ê. Haug. — Traité de Géologie.

Pl. XVI.