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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