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SCIENCES SUP Cours Master • CAPES • Agrégation LES GRANDES STRUCTURES GÉOLOGIQUES 5e édition Jacques Debelmas Georges Mascle Christophe Basile LES GRANDES STRUCTURES GÉOLOGIQUES LES GRANDES STRUCTURES GÉOLOGIQUES Jacques Debelmas Professeur honoraire de l’université Joseph-Fourier de Grenoble Georges Mascle Professeur honoraire de l’université Joseph-Fourier de Grenoble Chargé de cours à l’École normale supérieur de Lyon Christophe Basile Professeur à l’observatoire des Sciences de l’Univers de l’université Joseph-Fourier de Grenoble 5e édition Illustration de couverture : Modèle numérique de terrain (MNT) à la latitude des Andes centrales (cf. fig. 8.1). Il montre : — la croûte océanique du Pacifique Sud-Est (plaque de Nazca) avec la ride asismique de Nazca (cf. fig. 2.5) et la fosse de subduction du Pérou-Chili ; — la marge active andine (cf. fig. 8.8) avec la Cordillère volcanique occidentale, l’Altiplano de Bolivie, la Cordillère orientale et le Subandin de Bolivie ; — le bassin flexural amazonien et le bouclier brésilien (cf. fig. 8.8). © Dunod, Paris, 2008 © Dunod, Paris, 2000 pour la précédente édition © Masson, Paris, 1991, 1997 ISBN 978-2-10-053572-9 Table des matières Avant-propos de la 5e édition XI INTRODUCTION • NOTIONS SUR LA CROÛTE TERRESTRE ET LA LITHOSPHÈRE 1 La croûte continentale 2 Propriétés rhéologiques de la croûte et du manteau supérieur La croûte océanique 4 Zones océaniques stables (= plaines abyssales) Dorsales océaniques © Dunod – La photocopie non autorisée est un délit. 3 4 5 Lithosphère et plaques lithosphériques 6 Lithosphère et isostasie 6 Partie 1 LES STRUCTURES OCÉANIQUES CHAPITRE 1 • RELIEFS OCÉANIQUES SISMIQUEMENT ACTIFS 11 1.1 Les dorsales 11 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 11 14 16 19 19 22 Morphologie Signification des dorsales et accrétion océanique Les roches des dorsales L’âge des dorsales L’expansion océanique Les failles transformantes VI 1.2 Les grandes structures géologiques Les arcs insulaires intraocéaniques 25 1.2.1 Arcs du type Tonga-Kermadec ou Mariannes 1.2.2 Arcs du type Japon-Insulinde 26 34 CHAPITRE 2 • RELIEFS OCÉANIQUES SISMIQUEMENT INACTIFS 35 2.1 Reliefs volcaniques 35 2.1.1 Les volcans océaniques isolés 2.1.2 Les volcans océaniques alignés 2.1.3 Les plateaux océaniques 35 36 40 Reliefs non volcaniques 41 2.2 Partie 2 LES STRUCTURES CONTINENTALES DE DISTENSION CHAPITRE 3 • LES BASSINS SÉDIMENTAIRES 45 3.1 Les fossés d’effondrement (rifts) 48 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 50 52 52 53 54 56 57 3.2 3.3 3.4 3.5 Morphostructure Sédimentation Volcanisme Tectonique Données géophysiques Mécanisme de formation du fossé Autres exemples Les bassins sur décrochement 66 3.2.1 Les rifts en « pull-apart » 3.2.2 Bassins décrochants 66 70 Plateaux de distension tardi-orogénique, type « basin and range » 78 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 79 80 80 83 Données géophysiques Âge de la distension Mécanisme de la distension Cadre structural de la distension Les bassins proprement dits (bassins cratoniques) 84 3.4.1 Cas simples 3.4.2 Bassins complexes 84 88 Les bassins d’avant-chaîne 89 3.5.1 Le bassin molassique péri-alpin 3.5.2 Le bassin du Pô (bassin padan) 89 93 Table des mati