Ce diagramme illustre certaines des différences entre les plis asymétriques, Symétriques et renversés. Crédit: W. H. Freeman and Company

Une structure géologique ondulatoire qui se forme lorsque les roches se déforment en se pliant au lieu de se briser sous contrainte de compression. Les anticlinaux sont des plis en forme d’arc dans lesquels les couches rocheuses sont convexes vers le haut. Les couches rocheuses les plus anciennes forment le noyau du pli et, à partir du noyau, des roches progressivement plus jeunes se produisent.,

Une syncline est le type de pli opposé, ayant des couches convexes vers le bas avec de jeunes roches dans le noyau. Les plis se produisent généralement dans les paires anticlinal-synclinal. La charnière est le point de courbure maximale dans un pli. Les membres se trouvent de chaque côté de la charnière du pli. La surface imaginaire séparant les membres du pli est appelée surface axiale. La surface axiale est appelée plan axial dans les cas où le pli est symétrique et les lignes contenant les points de courbure maximale des couches pliées, ou lignes de charnière, sont coplanaires.,

Le pliage concentrique préserve l’épaisseur de chaque lit telle que mesurée perpendiculairement à la literie d’origine. Des plis similaires ont la même forme d’onde, mais l’épaisseur du lit change tout au long de chaque couche, avec des charnières plus épaisses et des membres plus minces.

Les plis se forment dans des conditions variées de stress, de pression hydrostatique, de pression interstitielle et de gradient de température, comme en témoignent leur présence dans les sédiments mous, le spectre complet des roches métamorphiques et même comme structures d’écoulement primaires dans certaines roches ignées., Un ensemble de plis répartis à l’échelle régionale constitue une ceinture de plis, caractéristique commune des zones orogéniques. Les plis sont généralement formés par raccourcissement des couches existantes, mais peuvent également être formés à la suite d’un déplacement sur une faille non plane (pli de courbure de faille), à la pointe d’une faille de propagation (pli de propagation de faille), par compactage différentiel ou en raison des effets d’une intrusion ignée de haut niveau, par exemple au-dessus d’un laccolithe.,

Classification des plis

Les plis sont classés sur la base de plusieurs facteurs géométriques:
Étanchéité du pliage
La rigidité des plis peut être décrite comme ouverte (membres plongent doucement), serrée (membres plongent fortement) ou isoclinale (membres sont parallèles).,

Orientation du plan axial
L’orientation du plan axial par rapport à l’horizontale ainsi que l’orientation des membres pliés permettent la subdivision en verticale (plan axial vertical, membres symétriques), renversée (plan axial modérément incliné, un membre renversé), ou couché (plan axial près de l’horizontale, un membre inversé).,

Épaisseur des lits pliés
Les unités fragiles à lit épais ont tendance à former des plis concentriques, l’épaisseur du lit restant normale aux surfaces de la literie. Les unités riches en argile à lit mince ont tendance à développer une foliation parallèle au plan axial et à former des plis similaires, la distance verticale entre le haut et le bas de l’unité étant préservée par la déformation.

Types de plis

  • Anticlinal: linéaire, les strates plongent normalement loin du centre axial, les strates les plus anciennes au centre.,
  • syncline: linéaire, les strates plongent normalement vers le centre axial, les strates les plus jeunes au centre.
  • Antiforme: linéaire, plongement des strates loin du centre axial, âge inconnu ou inversé.
  • Synforme: linéaire, plongement des strates vers le centre axial, âge inconnu ou inversé.
  • Dôme: non linéaire, les strates plongent loin du centre dans toutes les directions, les strates les plus anciennes au centre.
  • Bassin: non linéaire, les strates plongent vers le centre dans toutes les directions, les strates les plus jeunes au centre.
  • Monocline: linéaire, les strates plongent dans une direction entre les couches horizontales de chaque côté.,
  • Chevron: pli angulaire avec membres droits et petites charnières
  • Couché: linéaire, pli plan axial orienté à faible angle, ce qui entraîne des strates renversées dans un membre du pli.
  • Affaissement: typiquement monoclinal, résultat d’un compactage différentiel ou d’une dissolution au cours de la sédimentation et de la lithification.
  • Ptygmatique: Les plis sont chaotiques, aléatoires et déconnectés. Typique des zones de repliement sédimentaire, de migmatites et de décollement.,
  • Parasite: plis de longueur d’onde courte formés dans une structure de pli de longueur d’onde plus grande – normalement associés à des différences d’épaisseur de lit
  • Disharmonique: Plis dans des couches adjacentes avec différentes longueurs d’onde et formes

Anticlinal

Syncline de Barstow dans Rainbow Basin, désert de Mojave, Californie Photo Copyright © Garry Hayes

En géologie structurale, un anticlinal est un type de pli qui est une forme en arc et a ses lits les plus anciens à son noyau., Un anticlinal typique est convexe vers le haut dans lequel la charnière ou la crête est l’endroit où la courbure est la plus grande, et les membres sont les côtés du pli qui plongent loin de la charnière. Les anticlinaux peuvent être reconnus et différenciés des antiformes par une séquence de couches rocheuses qui vieillissent progressivement vers le centre du pli. Par conséquent, si les relations d’âge entre diverses strates rocheuses sont inconnues, le terme antiforme doit être utilisé.,

L’âge progressif des strates rocheuses vers le noyau et le centre élevé, sont les indications de marque pour la preuve d’Anticlinaux sur une carte géologique. Ces formations se produisent parce que les crêtes anticlinales se développent généralement au-dessus des failles de poussée lors des déformations crustales. Le noyau soulevé du pli provoque une compression des strates qui s’érodent préférentiellement à un niveau stratigraphique plus profond par rapport aux flancs topographiquement inférieurs. Le mouvement le long de la faille, y compris le raccourcissement et l’extension des plaques tectoniques, déforme généralement également les strates proches de la faille., Cela peut entraîner un pli asymétrique ou renversé.

Terminologie des anticlinaux

Anticlinal à Calico Ghost Town Emplacement: Comté de San Bernardino, Californie, États-Unis. Photo Copyright © Garry Hayes

Un antiforme peut être utilisé pour décrire tout pli convexe vers le haut. Ce sont les âges relatifs des strates rocheuses qui séparent les anticlinaux des antiformes. La charnière d’un anticlinal fait référence à l’endroit où la courbure est la plus grande, également appelée crête., La charnière est également le point le plus élevé sur une strate le long du sommet du pli. Le point culminant se réfère également au point le plus élevé le long de toute structure géologique. Les membres sont les côtés du pli qui affichent moins de courbure.

Le point d’inflexion est la zone sur les membres où la courbure change de direction. La surface axiale est un plan imaginaire reliant la charnière de chaque couche de strate rocheuse à travers l’anticlinal en coupe transversale. Si la surface axiale est verticale et que les angles de chaque côté du pli sont équivalents, alors l’anticlinal est symétrique., Si le plan axial est incliné ou décalé, l’anticlinal est asymétrique. Un anticlinal cylindrique a une surface axiale bien définie, alors que les anticlinaux non cylindriques sont trop complexes pour avoir un seul plan axial.

Processus de formation

Les anticlinaux sont généralement développés au-dessus des failles de poussée, de sorte que toute petite compression et tout mouvement dans la croûte interne peuvent avoir des effets importants sur la strate rocheuse supérieure. Les contraintes développées lors de la construction de montagnes ou d’autres processus tectoniques peuvent de même déformer ou plier la litière et la foliation (ou d’autres caractéristiques planaires)., Plus la faille sous-jacente est tectoniquement soulevée, plus les strates seront déformées et devront s’adapter à de nouvelles formes. La forme formée sera également très dépendante des propriétés et de la cohésion des différents types de roches au sein de chaque couche.

Lors de la formation de plis de glissement en flexion, les différentes couches de roche forment des plis de glissement parallèles pour permettre le flambage. Un bon moyen de visualiser comment les multiples couches sont manipulées est de plier un jeu de cartes et d’imaginer chaque carte comme une couche de couche rocheuse., La quantité de glissement de chaque côté de l’anticlinal augmente de la charnière au point d’inflexion.

Des plis passifs se forment lorsque la roche est si molle qu’elle se comporte comme du plastique faible et coule lentement. Dans ce processus, différentes parties du corps rocheux se déplacent à des vitesses différentes, ce qui entraîne un déplacement progressif de la contrainte de cisaillement d’une couche à l’autre.iii Il n’y a pas de contraste mécanique entre les couches dans ce type de pli., Les plis à écoulement passif sont extrêmement dépendants de la composition des strates rocheuses et peuvent généralement se produire dans des zones à haute température

Syncline

En géologie structurale, une syncline est un pli avec des couches plus jeunes plus proches du centre de la structure. Un synclinorium (pluriel synclinoriums ou synclinoria) est un grand synclinal avec des plis plus petits superposés. Les synclines sont généralement un pli descendant, appelé syncline synformale (c’est-à-dire, un creux); mais les synclines qui pointent vers le haut, ou perchées, peuvent être trouvées lorsque les strates ont été renversées et pliées (une syncline antiformale).

Dôme

Un dôme est une caractéristique de la géologie structurale consistant en des anticlinaux symétriques qui se croisent à leurs apex respectifs. Intacts, les dômes sont des protubérances distinctes, arrondies, de forme sphérique à ellipsoïdale à la surface de la Terre. Cependant, un transect parallèle à la surface terrestre d’un dôme comporte des anneaux concentriques de strates., Par conséquent, si le sommet d’un dôme a été érodé à plat, la structure résultante en vue en plan apparaît comme une bulle, avec les couches rocheuses les plus jeunes à l’extérieur, et chaque anneau de plus en plus vieux se déplaçant vers l’intérieur. Ces strates auraient été horizontales au moment du dépôt, puis déformées plus tard par le soulèvement associé à la formation du dôme.

Bassin

Un bassin structural est une formation structurale à grande échelle de strates rocheuses formées par déformation tectonique de strates précédemment plates., Les bassins structuraux sont des dépressions géologiques, et sont l’inverse des dômes. Certains bassins structuraux allongés sont également connus sous le nom de synclines. Les bassins structuraux peuvent également être des bassins sédimentaires, qui sont des agrégats de sédiments qui ont rempli une dépression ou se sont accumulés dans une zone; cependant, de nombreux bassins structuraux ont été formés par des événements tectoniques longtemps après le dépôt des couches sédimentaires.

Les bassins apparaissent sur une carte géologique comme étant à peu près circulaires ou elliptiques, avec des couches concentriques., Parce que les strates plongent vers le centre, les strates exposées dans un bassin sont progressivement plus jeunes de l’extérieur vers l’intérieur, avec les roches les plus jeunes au centre. Les bassins sont souvent de grande superficie, souvent des centaines de kilomètres à travers.

Les bassins structuraux sont souvent d’importantes sources de charbon, de pétrole et d’eau souterraine.

Monocline

Une monocline (ou, rarement, un monoforme) est un pli en forme d’étape dans les strates rocheuses consistant en une zone de pendage plus raide dans une séquence horizontale ou légèrement pendante.,

Chevron

Les plis de chevron sont une caractéristique structurelle caractérisée par des lits pliés répétés bien comportés avec des membres droits et des charnières pointues. Bien développés, ces plis développent un ensemble répété de lits en forme de V. Ils se développent en réponse à un stress de compression régional ou local. Les angles entre les membres sont généralement de 60 degrés ou moins. Le pliage en chevron se produit préférentiellement lorsque la literie alterne régulièrement entre des compétences contrastées., Les turbidites, caractérisées par une alternance de grès de haute compétence et de schistes de faible compétence, constituent le cadre géologique typique des plis de chevrons.

La perpétuation de la structure du pli n’est pas limitée géométriquement. Compte tenu d’une stratigraphie appropriée, les chevrons peuvent persister presque indéfiniment.

Plis de chevron avec des plans axiaux plats, Millook Haven, North Cornwall, Royaume-Uni Crédit: Smalljim

Couché

Un pli asymétrique est un dans lequel le plan axial est incliné., Un pli renversé, ou overfold, a le plan axial incliné à un point tel que les strates d’un membre sont renversées. Un pli couché a un plan axial essentiellement horizontal. Lorsque les deux membres d’un pli sont essentiellement parallèles l’un à l’autre et donc approximativement parallèles au plan axial

Pli couché à Godrevy en Cornouailles en Angleterre. Les roches sont d’âge dévonien et elles ont été pliées au cours de l’orogenèse varisque., Credit: mwcarruthers

Slump

Typically monoclinal, result of differential compaction or dissolution during sedimentation and lithification.