Objet et démarche de la tectonophysique

Topics and procedures in tectonophysics

LGIT-IRIGM. Observatoire de Grenoble - Université Joseph-Fourier BP 53X, 38041 Grenoble Cedex, France

Résumé

Sous le contrôle de l'observation du terrain, la tectonophysique utilise les méthodes, les techniques ou règles de la physique, de la mécanique, de la chimie... pour tenter de reconstituer des lois du comportement des roches valables dans des conditions géologiques. Ces mécanismes, bien compris, devraient permettre de prévoir le comportement de structures naturelles sous de nouvelles sollicitations introduites par l'homme et à d'autres échelles d'espace et de temps.

Cette note montre avec quelques exemples, quelle est la démarche qui permet de conduire des caractères structuraux essentiels d'un massif à des lois de valeur générale expliquant les mécanismes de déformation géologique. Le rôle majeur de la dissolution des roches et du transfert puis de la précipitation des solutions, est souligné. Ces mécanismes associés expliquent souvent le fluage lent, mais néanmoins significatif à l'échelle des temps géologiques, qui se produit dans les dix premiers kilomètres de la croûte terrestre. Ils permettent aussi de comprendre des structures dont la coexistence et la contemporanéité paraissent paradoxales voire incongrues selon les règles des classiques comportements utilisés par l'ingénieur.

Abstract

Tectonophysics, controlled by field observations, uses the methods, techniques, and laws of physics, mechanics and chemical sciences while applying them to the natural deformations of the earth crust. The aim of this paper is to illustrate how structural characteristics of rocks can be used to infer general laws determining deformation paths and mechanisms acting at a geological scale of space and time. Thus, predictive behaviours, under new human scale solicitations, can be derived for the deformed rock materials and massifs.

Under geological conditions, the upper earth crust seems to behave paradoxically at the same time as brittle and ductile materials. This can be explained by the fluid control of the deformation, acting by dissolution, then transfer and redeposition of solutions. This flowing of rocks, at a very slow strain rate which is, nevertheless, significant at a geological scale, must be superimposed to the classical, and simpler, pressure and temperature dependent behaviours.