Les roches de la Chartreuse, étant toutes d'origine sédimentaire, étaient originellement disposées en couches horizontales. Mais le raccourcissement horizontal qui est responsable de la surrection du massif a évidemment perturbé cette situation : le résultat le plus commun et le plus simple du raccourcissement est le plus souvent que les couches ont été basculées. La direction et la valeur angulaire de ce basculement sont les deux paramètres qui définissent le "pendage" qu'ont ainsi acquis les couches. Noter la valeur de ces deux paramètres est la première observation que fait le géologue qui arrive sur un affleurement (il utilise pour celà une boussole spécialement adaptée, dotée d'un système de mesure des pentes).
On désigne sous le nom de "microstructures" les dispositions tectoniques observables à l'échelle d'un affleurement (donc de dimensions millimétriques à métriques). A plusieurs reprises les fascicules de description d'itinéraires attirent l'attention du lecteur sur de telles structures locales, lorsqu'elles sont suffisamment visibles et intéressantes à observer. Comme il n'y en a pas une très grande gamme de variétés on peut en donner ici un petit inventaire commenté.
Les principaux types de microstructures que l'on rencontre assez fréquemment en Chartreuse sont les suivants :
Il s'agit de fissures de la roche, qui sont dues aux pressions qu'elle a subi. Ces fissures affectent surtout les roches calcaires, notamment les plus massives (Tithonique et Urgonien). Lorsqu'elles s'ouvrent, notamment sous l'effet du gel, elles fragmentent les bancs et les débitent selon des surfaces planes d'orientation variable, le plus souvent perpendiculaires au surfaces de strates (débit en moellons). Sur les dalles calcaires peu inclinées les diaclases dirigent souvent le tracé des crevasses des lapiaz.
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autres exemples dans les pages Rouinon
(section Gap-Digne), Condamine
(section Embrun-Ubaye)Une famille de diaclases particulièrement répandue dans le massif est celle d'orientation voisine de N110° : elle est perpendiculaire aux directions d'axes des plis et traduit donc une fissuration par étirement selon l'axe de ces derniers : c'est un autre symptôme de cet étirement N-S qu'a subi le massif et qu'expriment par ailleurs ses décrochements.
D'autres fractures de la roche, appelées des "fentes", sont analogues aux diaclases mais béantes de un millimètre à quelques centimètres. Elles sont remplies de minéraux cristallisés : il s'agit de calcite, dans la grande majorité des cas en Chartreuse, en raison de la composition carbonatée de presque toutes les roches.
Elles se reconnaissent à la présence d'un enduit calciteux fibreux, lequel, vu à plat, se révèle formé d'écailles, imbriquées selon le sens du mouvement relatif des deux blocs séparés par la surface. Ces écailles sont garnies de stries qui sont, quant à elles, orientées selon la direction du mouvement.
De telles surfaces se rencontrent souvent sur les surfaces de stratification des couches calcaires (Tithonique, Calcaires du Fontanil et Urgonien) car elles ont glissé les unes sur les autres à l'occasion du plissement (qui se fait, dans ce cas, selon le mode "concentrique").
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C'est là un des processus les plus fréquents de déformation de la pile de strates dans un pli : les couches extérieures glissent vers la charnière par rapport aux couches intérieures (les stries sont donc perpendiculaires à l'axe du pli). |
Des surfaces de friction garnissent aussi les surfaces de failles, y compris (et peut-être surtout) celles des petites fractures à très faible déplacement : il ne faut donc pas conclure de l'observation d'une surface calciteuse striée que l'on est en présence d'une cassure importante (c'est l'ampleur du décalage, ou "rejet", qui est le critère fondamental d'un tel accident).
Ce type de déformation se manifeste par un feuilletage bien parallèle, à espacement centimétrique ou millimétrique. Il est dû à un écrasement de la roche, ce qui n'apparaît, en Chartreuse, que dans les niveaux les plus argileux et s'y limite pratiquement aussi aux seules roches de la partie basse de la série (Berriasien et en dessous), car ce sont celles qui, supportant les autres, ont été les plus compressées.
Idéalement la schistosité se dispose perpendiculairement à la direction de raccourcissement tectonique : en Chartreuse elle est donc orientée presque N-S. Son inclinaison est parallèle au plan axial des plis si ceux-ci se forment par simple écrasement cisaillant de la roche ; dans les faits elle est toutefois assez variable car, en Chartreuse notamment, le plissement s'est fait en grande partie par cintrage des bancs : de ce fait sont intervenus des mouvements relatifs des couches, ce qui est à l'origine de grandes variations dans l'attitude (et notamment le pendage) de la schistosité dans les flancs des plis ("réfraction" etc..).
De la schistosité (ou un feuilletage pouvant lui être apparenté) se développe aussi, plus localement, le long d'accidents tectoniques cassants (failles diverses et surtout chevauchements). Sa disposition vis-à-vis de ceux-ci permet d'en déterminer le sens du mouvement.
L'apparition de la schistosité est liée
à une redistribution de la matière dans la roche.
Les migrations que cela implique se font avant tout par deux processus
distincts :
1 - sous des conditions de pression et de température très
peu élevées (comme c'est le cas en Chartreuse) cela
se fait par dissolution - recristallisation de la calcite. C'est
pourquoi ce sont surtout les marnes qui y sont le plus sensibles
(les cristaux d'argile et les nouveaux cristaux de calcite se
disposent à plat dans le plan d'aplatissement de la roche).
2 - sous des conditions de pression et de température plus
élevées (comme c'est le cas dans les massif cristallins
ou dans les zones internes alpines) la migration est occasionnée
par les déplacements atomiques liés à la
recristallisation métamorphique : presque toutes les roches
qui n'étaient pas formées initialement d'un seul
minéral vont voir leurs nouveaux cristaux s'orienter selon
le plan d'aplatissement de la roche.
Elles sont formées par la fracturation locale induite par la friction entre deux compartiments de faille en mouvement.
Les "brèches tectoniques" (ou "brèches de faille", ou "Kakirites") sont constituées de fragments centimétriques anguleux, centimétriques à décimétriques, réunis par une purée de roche plus ou moins consolidée selon les cas : elles dérivent de roches qui se sont brisées sans s'écraser (calcaires).
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(faille de décrochement du couloir ouest du Petit Som). |
Les "mylonites"
(sensu lato) sont au contraire feuilletées. Elles se forment
lorsque la nature de la roche, plus argileuse, a permis que ses
fragments soient aplatis et étirés (par le jeu de
la recristallisation du calcaire).
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