La lithosphère : les roches, les déformations tectoniques et leur cartographie

Résumé du document

La topographie est une simple surface de contact soumise à l'influence constante et réciproque des deux domaines de caractères très différents qu'elle sépare, l'atmosphère et la lithosphère. C'est par cette dernière que nous entamerons la présentation des géostructures "externes" du milieu naturel. Le qualificatif "externe" employé ici veut simplement indiquer que leur contexte dépasse largement l'espace habituellement fréquenté par l'homme. Le paysage n'intègre que la partie la plus superficielle du Globe.
La lithosphère est longtemps demeurée très mal connue en raison des difficultés liées à son exploration. De fait, de tous les rêves de Jules VERNE, son "voyage au centre de la Terre" risque fort d'être le dernier à se réaliser. Jusqu'à une date récente, la connaissance de la croûte terrestre s'est limitée à l'observation de la nature des roches (la lithologie). Un examen plus attentif de leur disposition de surface a permis de décrire les déformations locales qui les affectent (tectonique). C'est la découverte, au 20e siècle, des méthodes indirectes d'exploration de l'organisation interne de la planète qui est à l'origine des progrès décisifs en matière de "tectonique globale", c'est-à-dire de fonctionnement d'ensemble du globe terrestre.

Il est à noter que certains manuels utilisent parfois le terme de "structure" (sous- entendu "lithosphérique" ou "géologique") pour désigner l'ensemble des données qui vont être étudiées dans ce chapitre. En raison de l'ambiguïté soulevée par l'utilisation fréquente de ce terme dans un sens plus large, il me paraît préférable de renoncer à cette ellipse.
Bien que géographie et géologie soient des disciplines indépendantes à l'objet très différent, il apparaît vite que, pour être capable de connaître et comprendre le milieu dans lequel l'homme agit, le géographe soit conduit à utiliser des données établies par le géologue. L'utilisation des cartes géologiques est d'un recours souhaitable voire indispensable pour de nombreuses recherches géographiques (en particulier en aménagement). Il est par conséquent logique d'en connaître les principes de réalisation.

Extraits

[...] Cette déformation associe deux éléments : la charnière anticlinale et la charnière synclinale. - Un pli va de l'axe d'une charnière synclinale à l'axe de la charnière synclinale suivante. - Vu en plan, le pli se définit par une longueur et une largeur ; le plus souvent est très supérieur à si est proche ou égale à on parle de dôme ou de cuvette. - En coupe et dans le sens longitudinal, il se caractérise par une hauteur qui est variable d'un endroit à l'autre, d'où les expressions d'"élévation d'axe", d'"ensellement" et de "retombée périclinale". [...]

[...] Indiquons que les géologues appellent "échelle stratigraphique générale" le découpage de l'Histoire de la Terre en ères, en périodes et en "étages" établi au moyen de la stratigraphie (datation relative obtenue grâce à la présence de fossiles) et de la radiochronologie (datation absolue par mesure de la radioactivité des minéraux) - Des signes conventionnels multiples renseignent enfin sur les déformations des terrains : les failles sont indiquées par des traits noirs continus ou discontinus, des flèches montrent localement le sens du pendage, d'autres symboles étant utilisés pour les couches verticales, les axes anticlinaux ou synclinaux, etc. Attention toutes les déformations ne sont pas indiquées , l'emploi des signes conventionnels est laissé à la discrétion de l'auteur de la carte. La principale difficulté pour lire une carte géologique porte sur la restitution de la troisième dimension : la hauteur. Pour bien y parvenir, il faut mettre en rapport les affleurements, la topographie et la disposition habituelle de gisement des roches. Le mieux pour l'apprenti géographe est d'élaborer une coupe géologique. [...]

[...] Toute roche exogène est le résultat d'une opération de transport de l'amont (partie haute de la topographie) vers l'aval (partie basse) ; elle finit par se déposer dans une nappe d'eau lacustre ou marine que l'on nomme "niveau de base" (voir milieu chapitre sur l'hydrosphère). C'est le caractère propre du déplacement des matériaux qui permet de distinguer les roches exogènes des roches sédimentaires. - Une roche sédimentaire est le résultat d'une accumulation "absolue", c'est-à-dire du dépôt, lui-même, à l'aval. - Un type particulier de roche exogène, distinct des roches sédimentaires, est une roche "résiduelle" (cf. [...]

[...] en moyenne) pour qu'une chaîne se forme et disparaisse. La France avait son territoire entièrement occupé par la plus récente d'entre elles, la chaîne hercynienne, entre -380 et -280 MA. Entre -280 et -240 MA, les reliefs hercyniens ont été complètement pénéplanés (c'est-à-dire usés par l'érosion, une pénéplaine étant la topographie uniformément basse qui succède à une chaîne de montagnes, voir le cours suivant). Ce sont les roches endogènes principalement formées au cours de l'orogenèse hercynienne phase de création de la chaîne) qui affleurent aujourd'hui en Bretagne, dans les Ardennes, les Vosges ou le Massif Central. [...]

[...] On a vu que les plutons de roches cristallines montaient en force au travers de la croûte terrestre. Cette pénétration s'accompagne de contraintes énormes qui produisent une hausse de la température d'autant plus forte que le magma granitique est encore en fusion. Les roches encaissantes sont alors modifiées sur plusieurs dizaines à centaines de mètres. Ce processus est qualifié de métamorphisme de contact. Sur le terrain, seul l'œil exercé du spécialiste est capable d'utiliser ce critère de localisation. Il est préférable pour une reconnaissance simple et sûre de recourir à d'autres indices qui interviennent à l'échelle métrique. [...]