Plis et failles : comment les forces internes de la Terre déforment les roches et créent des zones à risque.
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Déformations souples et cassantes des roches
Module III : Éducation à l’environnement et au développement durableSéquence 13 : Accidents en zones montagneuses ou liés aux mouvements de terrainSéance 37 : Causes des risques liés aux mouvements de terrain : les déformations souples et cassantes
💡 Idée principale : sous l’effet de forces de compression ou d’étirement, les roches se déforment. Une déformation souple plie les couches sans les casser : ce sont les plis (anticlinaux, synclinaux). Une déformation cassante brise les roches : ce sont les failles et les diaclases. Ces zones fragilisées favorisent les éboulements et les glissements.
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Les roches plissées et fracturées sont plus fragiles : risque de mouvements de terrain.
Situation problème
Sur la route de la falaise de Dschang, Eric remarque, dans une tranchée de la route, des couches de roches qui dessinent des vagues, et plus loin des couches décalées de part et d’autre d’une fente. Le chauffeur lui dit que ces endroits sont dangereux en saison des pluies car « la montagne descend ».
Consignes :
Relève les observations d’Eric.
Comment des couches de roches horizontales peuvent-elles devenir ondulées ou décalées ?
Pourquoi ces endroits sont-ils dangereux ?
le problèmeles rochesla roche
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Compétence visée
Contribuer à la réduction des risques en zones montagneuses en identifiant les déformations des roches qui fragilisent le terrain.
Objectifs de la leçon
Définir déformation souple et déformation cassante.
Décrire un pli (anticlinal, synclinal) et une faille (normale, inverse).
Relier les déformations aux risques de mouvements de terrain.
Les déformations souples : les plis
Activité 1 : modéliser un pli
Empile des couches de pâte à modeler de couleurs différentes, puis pousse lentement des deux côtés avec des planchettes. Compare avec le document 1.
Document 1 : couches de roches plissées par compression.
Quelle force a provoqué la déformation ?
Quelle différence y a-t-il entre un anticlinal et un synclinal ?
Ce qu’il faut comprendre : une compression lente sur des roches assez plastiques les plie sans les casser : c’est une déformation souple. Le pli en voûte (∩) est un anticlinal ; le pli en creux (∪) est un synclinal. Un pli a une charnière, deux flancs et un axe.
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1. Des plis à toutes les échelles
Les plis peuvent mesurer quelques centimètres ou plusieurs kilomètres : de grandes chaînes de montagnes (Alpes, Himalaya, Atlas) sont formées de roches plissées par la collision de plaques.
Exemple : au Cameroun, des roches très anciennes plissées s’observent dans le socle du Centre et de l’Est.
Les déformations cassantes : les failles
Activité 2 : quand la roche casse
Le document 2 montre une série de couches avant déformation, puis après étirement et après compression.
Document 2 : faille normale et faille inverse.
Dans quel cas un bloc s’est-il abaissé ? soulevé ?
Comment s’appelle la surface de cassure ?
Ce qu’il faut comprendre : quand les roches sont rigides ou que la contrainte est brutale, elles se cassent : c’est une déformation cassante. Si les blocs se déplacent le long de la cassure (plan de faille), c’est une faille. En étirement, un bloc s’abaisse (faille normale) ; en compression, un bloc monte (faille inverse). Une cassure sans déplacement est une diaclase.
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2. Bilan des déformations
Déformation
Conditions
Résultat
Souple
compression lente, roches plastiques, chaleur
plis : anticlinal, synclinal
Cassante
roches rigides, contrainte brutale
diaclases, failles normales ou inverses
Déformations et risques
Pourquoi ces roches sont-elles à risque ?
Les roches fracturées (failles, diaclases) laissent pénétrer l’eau qui les fragilise.
Sur une pente, des couches inclinées dans le sens de la pente glissent plus facilement.
Les failles actives peuvent provoquer des séismes qui déclenchent éboulements et glissements.
Les falaises très fracturées (falaise de Dschang, monts Bamboutos) sont sujettes aux chutes de blocs.
la géologiel’alertele glissement de terrain
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Où observer des déformations ?
Talus de route
Les tranchées routières montrent couches, plis et failles.
Carrières
Les fronts de taille révèlent les cassures de la roche.
Falaises
Escarpements de faille : la falaise de Dschang en est un exemple.
Cartes géologiques
Les géologues y repèrent les zones fracturées.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Les roches soumises à des forces se déforment.
La déformation souple plie les couches : anticlinal (∩) et synclinal (∪).
La déformation cassante casse les roches : diaclases et failles.
Les zones plissées et fracturées favorisent les mouvements de terrain.
je retiensle marteau du géologueles couches de roches
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Vocabulaire à connaître
Plidéformation souple de couches de roches.Anticlinalpli en forme de voûte.Synclinalpli en forme de creux.Faillecassure avec déplacement des blocs.Diaclasecassure sans déplacement.
Je m’évalue
1. Quelle force produit les plis ?
2. Comment appelle-t-on un pli en voûte ?
3. Différence entre faille et diaclase ?
4. Quel type de faille provoque l’étirement ?
Réponses : la compression · un anticlinal · la faille a un déplacement des blocs · une faille normale. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisle cortexles premiers secours
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Erreurs fréquentes
Confondre anticlinal (∩) et synclinal (∪).
Appeler faille une simple fissure sans déplacement.
Croire que les montagnes ont toujours eu leur forme actuelle.
Méthode
Pour identifier une faille sur un schéma, suis une couche repère (même couleur) de part et d’autre de la cassure : si elle est décalée, c’est une faille ; regarde quel bloc est monté pour savoir si c’est une faille normale ou inverse.
Activité d’intégration
Lors de travaux d’élargissement d’une route près de Santa (Nord-Ouest), les ouvriers découvrent dans le talus des couches de roches ondulées et une cassure où les couches sont décalées d’un mètre. Le chef de chantier veut construire des maisons pour les ouvriers juste au pied de ce talus.
Nomme les deux déformations observées et explique leur formation.