TECTONIQUE ET INTERPRÉTATION DES CARTES geologie-promo-078. · PDF fileLes...

Click here to load reader

  • date post

    15-Sep-2018
  • Category

    Documents

  • view

    220
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of TECTONIQUE ET INTERPRÉTATION DES CARTES geologie-promo-078. · PDF fileLes...

  • Notions de tectonique et d'interprtation des cartes gologiques

    D. Lacroix - Cours de Gologie (Facult des Sciences Agronomiques, B 5030 Gembloux) 1

    TECTONIQUE ET INTERPRTATION DES CARTES GOLOGIQUES

    INTRODUCTION

    DFINITIONS- La tectonique est l'tude des dformations de la crote terrestre et des structures qui en

    sont l'expression. On l'envisagera ici surtout du point de vue des structures rsultantes l'chelle d'une carte gologique rgionale.

    - Formation gologique : une formation gologique peut tre considre comme un certainvolume de roches que l'on identifie sur un critre particulier comme la lithologie.

    - Couche gologique : les roches sdimentaires peuvent tre subdivises en couches oustrates: volumes de roches limits par deux plans de stratification, un plan infrieur et unplan suprieur.

    - Plan de stratification: surface assez rgulire, sparant deux couches. Le plan qui spare lacouche de celle qui lui est sousjacente (plus ancienne) dtermine la limite infrieure de lacouche, tandis que celui qui la spare de la couche susjacente (plus jeune) en constitue lalimite suprieure.

    - La direction d'une couche est l'angle quefait avec le nord, une ligne horizontaletrace dans le plan de stratification de lacouche. Elle se mesure sur le terrain avecla boussole, c'est dire par rapport au nordmagntique et se reporte sur la carte parrapport au nord gographique.

    - Le pendage d'une couche est l'angle entrele plan horizontal et la ligne de plusgrande pente du plan de stratification. Pardfinition, il se mesure dans un sensperpendiculaire la direction (fig. 1).

    - Direction et pendage dterminent lagomtrie des couches gologiques.

    Figure 1 (daprs R.J. Lisle)- La carte gologique est une

    carte topographique surlaquelle ont t tracs lescontours gologiques, c'est dire l'intersection des limitesgologiques avec la surfacetopographique. Le contourgologique est donc la ligned'affleurement d'une limitede formation gologique(fig. 2).

    Carte Bloc diagrammeFigure 2 (daprs R.J. Lisle)

  • Notions de tectonique et d'interprtation des cartes gologiques

    D. Lacroix - Cours de Gologie (Facult des Sciences Agronomiques, B 5030 Gembloux) 2

    - Lors du lev de terrain, tous les affleurements font l'objet d'une tude tectonique,stratigraphique, ptrographique, palontologique, etc.. et c'est partir de ces observations,reportes sur la carte topographique (minute gologique), que le gologue va tracer lescontours gologiques. On conoit ds lors que la part d'interprtation et d'hypothse soitinversement proportionnelle la densit des affleurements.

    CARTE TOPOGRAPHIQUELa carte topographique est la reprsentation plane une chelle dtermine d'une partie de lasurface terrestre. Les lments du relief sont situs en latitude et en longitude par rapport unellipsode de rfrence (fig. 3) et sont ensuite projets sur une surface plane. Pour la Belgiquele systme de projection est la projection Lambert conique, scante aux parallles 49 50' et51 10' (fig.4).

    Figure 3

    Figure 4

  • Notions de tectonique et d'interprtation des cartes gologiques

    D. Lacroix - Cours de Gologie (Facult des Sciences Agronomiques, B 5030 Gembloux) 3

    L'chelle d'une carte (E) est le rapport de la longueur mesure sur la carte (Lc) la distancehorizontale correspondante sur le terrain (Lt):

    E = Lc/Lt

    Exemples : Soit 2 points distants de 1 km sur le terrain et de 1 cm sur la carte.

    L'chelle de cette dernire sera :

    E = 1 cm/1 km = 1/100.000

    La carte sera dite l'chelle 1/100.000.

    Deux points distants de 15 km sont spars par 75 cm sur une carte 1/20.000 (carte grande chelle) et par 10 cm sur une carte 1/150.000 (carte petite chelle).

    Il ne faut cependant pas oublier que la distance relle sur le terrain (Lr) est lie saprojection sur un plan horizontal (Lt) et la pente topographique (p en degrs) :

    Lr = Lt / cosinus p

    La reprsentation numrique de l'chelle peut tre remplace ou complte par une chellegraphique: segment de droite gradu de gauche droite permettant de lire directement ladistance relle correspondant une certaine longueur sur la carte.L'avantage des chelles graphiques est de permettre une conversion plus rapide deslongueurs mesures et de rester valables aprs agrandissement ou rduction photographiquede la carte. Il est vident que la prcision d'une carte dpend de l'chelle du lev et quel'agrandissement ne peut pas l'amliorer.

    Le relief se reprsente par les courbes deniveau: intersection de plans horizontauxquidistants avec la surface topographique. Cesont donc des courbes d'gale altitudeappeles pour cette raison isohypses oucourbes hypsomtriques (fig. 5).

    Le choix de l'quidistance est dict par le typede relief reprsenter et par l'chelle de lacarte. Dans les rgions faible relief,l'quidistance sera plus petite (5m - 2,5m) quedans les rgions montagneuses o unequidistance plus grande sera suffisante.

    Figure 5 (daprs J. Aubouin & al)

  • Notions de tectonique et d'interprtation des cartes gologiques

    D. Lacroix - Cours de Gologie (Facult des Sciences Agronomiques, B 5030 Gembloux) 4

    L'interprtation du relief tant trs importante pour les tudes gomorphologiques et go-logiques, rappelons brivement l'allure des isohypses dans les principales formes du relief.

    Carte

    Figure 6 Figure 7

    Versants.Le versant peut tre considr comme l'unit lmentaire du relief. La pente d'un versantest perpendiculaire aux isohypses, le sens de la pente est dtermin par la lecture desaltitudes. L'espacement des isohypses est inversement proportionnel la valeur de lapente. Un resserrement (R1) ou un cartement (R2) des isohypses indiquent desruptures de pente (fig. 6).

    Valle.La prsence des ttes de valles est indique par une convexit des courbeshypsomtriques, dirige vers l'amont et en forme de U ou de V (fig. 7). Le fond de lavalle (thalweg) est la zone comprise entre les deux isohypses les plus basses et d'galealtitude : c'est la ligne de drainage des eaux.

    Collines et dpressions fermes.Les collines et les dpressions fermesse marquent par des isohypsesconcentriques (fig. 8). Sur la figure 8remarquez la dissymtrie des versantsde la colline.

    Figure 8 : carte

    Des signes conventionnels sont utiliss pour la reprsentation des lments du paysage telsque rseau hydrographique, routes, chemin de fer, villages, maisons, glises, fermes, remblais,forts de rsineux ou de feuillus etc.

  • Notions de tectonique et d'interprtation des cartes gologiques

    D. Lacroix - Cours de Gologie (Facult des Sciences Agronomiques, B 5030 Gembloux) 5

    Le profil topographique.L'tablissement du profil topographique est particulirement important car d'une part ilpermet de visualiser le relief et d'autre part, il est le support de la coupe gologique. Ledress du profil topographique se fait de la faon suivante (fig. 9): on choisit une ligne de coupe A-B suivant laquelle le relief est reprsentatif de la rgion

    et on la matrialise sur la carte par un trait au crayon; le long de cette ligne on applique le bord suprieur d'une feuille de papier millimtr; les intersections des isohypses et de la ligne de coupe sont reportes sur la feuille et

    ensuite abaisses leur altitude l'chelle de la coupe; ces diffrents points sont ensuite relis entre eux par une courbe continue.

    Figure 9

    On obtient ainsi un profil topographique : courbe en coordonnes rectangulaires, avec lesaltitudes en ordonne et les distances en abscisse.

    Afin d'avoir un profil correct oles pentes sont respectes, lamme chelle doit tre utilisepour les hauteurs et leslongueurs. C'est particulirementimportant lorsque le profiltopographique doit servir de base la coupe gologique.

    Figure 10

  • Notions de tectonique et d'interprtation des cartes gologiques

    D. Lacroix - Cours de Gologie (Facult des Sciences Agronomiques, B 5030 Gembloux) 6

    Si on dcide d'exagrer le relief (fig. 10), on devra aussi en tenir compte pour le dessin dela coupe gologique (page 17).Le profil doit aussi comporter un certain nombre d'indications: chelle, orientation de laligne de coupe, localisation de points de repres fixes, noms des rivires et villages, etc.

    STRUCTURES TABULAIRES

    Dans les structures tabulaires les couches sont horizontales ou subhorizontales; elles n'ontdonc pas de direction nettement dfinie (en ralit, elles en ont une infinit).

    Relief plat: dans le cas d'un plateau parexemple, seule la couche la plus jeuneaffleure et est donc reprsente sur unecarte gologique (fig.11).

    Valles (fig.12): par le jeu de l'rosion, lescouches infrieures affleurent dans lesversants de la valle. Les couches tanthorizontales, leurs limites et leurs contourssur carte, sont parallles aux courbes deniveau (fig. 13).

    Figure 11

    Figure 12 : bloc diagramme Figure 13 : carte

    Sur carte, les diffrentescouches forment des bandesparallles aux isohypses; leurlargeur d'affleurement est di-rectement proportionnelle lpaisseur (Ei) de la couche etinversement proportionnelle la pente topographique (Pi)(fig. 14).

    Figure 14 : coupe verticale

    L'paisseur d'une couche horizontale peut se calculer sur carte: elle est en effet gale ladiffrence d'altitude entre la limite (contour) suprieure et la limite (contour) infrieure.

  • Notions de tectonique et d'interprtation des cartes gologiques

    D. Lacroix - Cours de Gologie (Facult des Sciences Agronomiques, B 5030 Gembloux) 7

    STRUCTURES MONOCLINALES

    On appelle monoclinales les formations gologiques dont le pendage se fait dans le mmesens.

    En relief plat, les contours gologiques desstructures monoclinales sont rectilignes etparallles les uns aux autres; ils reprsententla direction des couches dont le sens dupend