Défauts: signification, classification et importance

Après avoir lu cet article, vous apprendrez: - 1. La signification des fautes 2. La classification et les types de fautes 3. Les masques de fautes 4. Les horstres et les grappins 5. Les fautes distinctives des relations géométriques 6. Les effets des fautes sur les unités géologiques ou stratigraphiques 7. Importance des fautes.

Contenu:

  1. Signification des fautes
  2. Classification et types de fautes
  3. Foulards
  4. Horsts et Grabens
  5. Distinguer les défauts des relations géométriques
  6. Effets des défauts sur les unités géologiques ou stratigraphiques
  7. Importance des fautes.


1. Signification des fautes:

Les failles sont des fractures dans la croûte terrestre le long desquelles un glissement s'est produit parallèlement à la surface de la fracture. Certaines sont des coupures nettes. Cependant, beaucoup sont constitués de failles sous-parallèles parmi lesquelles les déplacements totaux ont été répartis.

Les termes zone de cisaillement zone de faille de bœuf sont souvent utilisés pour désigner des structures sous-parallèles étroitement espacées le long desquelles se produit un mouvement distributif. Certaines failles ressemblent à des coupures. D'autres défauts, dus aux effets de frottement provoqués par le glissement de masses rocheuses, cassent ou fissurent la roche de part et d'autre de la rupture.

Certaines failles pulvérisent la roche dans la zone de faille en une poudre argileuse appelée gouge. Par convention, la surface de rupture le long de laquelle des mouvements relatifs ont eu lieu est appelée "plan de faille". Les surfaces de faille sont dans la plupart des cas déformées ou incurvées et irrégulières. Le terme surface de faille est donc préférable à plan de faille.


2. Classification et types de fautes:

Les principaux types de défauts sont les suivants:

A. Défaut Normal:

Un défaut normal est un défaut de glissement dans lequel le mur de suspension glisse vers le bas par rapport au mur. Cette faille se produit sur un plan de faille raide avec une pente de 10 ° à 20 °. Le lancer, c’est-à-dire la composante verticale du mouvement, est grand. Cette faille est due à l'étirement des roches.

B. Défaut inverse:

Un défaut inverse est le résultat de fortes contraintes de compression, dans lesquelles le mur de suspension monte dans le plan de défaut par rapport au mur. Les deux côtés de la faille se rapprochent. Cette faute est aussi appelée faute de poussée. Le plan de la faille est à faible angle, ce qui entraîne un grand mouvement horizontal.

C. Défaut de grève-glissement:

Dans ce type de faille, les blocs séparés de part et d'autre du plan de faille se déplacent en cisaillement dans la direction de la frappe. Ce défaut est également appelé défaut latéral, défaut trans-courant, défaut de clé ou défaut de déchirement.

D. Défaut d'étape:

Il s'agit d'un système de pannes constitué d'un certain nombre de pannes avec des plans de pannes parallèles, les blocs séparés glissant dans la même direction suivant des plans parallèles, ce qui donne une caractéristique semblable à une marche. Cette faute s'appelle également une terrasse de faute.

E. Défaut de creux:

Il s'agit d'un système de pannes dans lequel se produisent deux failles normales dont les plans de pannes sont inclinés, créant un côté commun de projection vers le bas. Le bloc situé entre les deux plans de faille forme une longue tranchée appelée graben ou rift valley. Certains grabens sont très longs et profonds et peuvent être remplis d’eau pour devenir un flux d’eau.

F. Défaut de crête:

Dans ce cas, il se produit deux failles normales dont les plans de faille fournissent un courant ascendant commun entre eux.

Le bloc en forme de coin moyen projeté vers le haut forme une longue crête entre les plans de faille et est appelé une crête de horst ou de faille.


3. Foulards:

On sait que de nombreuses failles traversent la surface du sol et les rochers situés en dessous. Lorsque la partie d'un côté du plan de faille se soulève par rapport à l'autre, il se présente sous la forme d'une falaise ou d'un escarpement de faille.

La hauteur d'une telle falaise observée à l'heure actuelle dépend non seulement de l'ampleur du déplacement pendant la faille, mais également de la longue période de temps écoulée depuis la faille. En de nombreux endroits, l'érosion peut réduire la partie saillante du bloc de projection vers le haut au même niveau que celle de la surface du bloc de projection. En conséquence, différents types de roches ou strates rocheuses peuvent être exposés à la surface de chaque côté de la faille. Voir la figure 17.36.

Taux de défaillance:

À certains endroits, des déplacements de quelques centimètres à 6 mètres se sont produits en quelques minutes. Ces mouvements soudains produisent principalement des tremblements de terre. Il existe également des endroits où les pannes se produisent continuellement à un rythme très lent. Bien que sur une longue période, le déplacement total puisse être important, les changements de surface peuvent échapper à la détection, car la partie levée est érodée en continu aussi rapidement qu'elle est élevée.


4. Horsts et Grabens:

Dans certaines situations, il se produit quelques failles normales dont les plans de failles divergent ou convergent mutuellement en déplaçant des blocs en forme de coin vers le haut ou en déplaçant des blocs vers le bas, comme illustré à la Fig. 17.37. Les blocs alternés surélevés sont appelés Horsts et les blocs alternés abaissés sont appelés Grabens.

Les horsts forment de longues crêtes et saisissent de longs creux. Les Grabens peuvent se remplir d’eau formant des étangs, des lacs et des ruisseaux.


5. Distinguer les fautes des relations géométriques:

Les relations géométriques suivantes entre la faille et les couches doivent être notées afin de distinguer facilement le type de faille:

(i) Dans une faille de litière, la direction et le creux de la faille sont parallèles à la direction et au creux des couches.

(ii) Dans une faille de frappe, la faille de la faille est parallèle à la frappe des couches, mais le creux de la faille coupe la dépression des couches.

(iii) Dans une faille par immersion, la faille de la faille est perpendiculaire à celle des couches.

(iv) Dans une faille oblique, la direction de la faille est oblique et forme un angle aigu distinct avec la direction des couches.

Dans une faille de literie, le plan de mouvement est le plan de stratification des couches. Par conséquent, le déplacement peut être dans n'importe quelle direction dans ce plan. Il n’est pas représenté par les strates qui conservent leur continuité et leur parallélisme mais peut être détecté par des stries par des joints décalés ou des dykes.

Les failles de frappe présentent une répétition de strates ou un écart de section selon la manière dont le creux de la faille coupe le creux des strates et selon le type de faute normal ou inverse.

Les défauts de trempage ont coupé les couches en travers de leur gâche et les ont décalés d’un côté ou de l’autre. Le déplacement évident est horizontal, mais il peut être occasionné par un mouvement vertical sur des lits inclinés.

Les failles obliques se rapprochent des effets des failles de direction ou des failles de creux, selon qu'elles sont plus ou moins parallèles à la direction des couches ou perpendiculaires à celle-ci.

L'un quelconque de ces quatre types de défauts (literie, grève, failles ou obliques, peuvent être des failles normales ou inverses. Ils peuvent avoir un déplacement parallèle ou perpendiculaire à la faille de la faille.

La direction du déplacement, qu'elle soit parallèle, perpendiculaire ou oblique à la direction de la faille est un autre moyen de classification des failles en fonction de leurs relations géométriques.

Sur cette base:

(i) Dans une faille de glissade, un mur est passé au-delà de l'autre dans une direction parallèle à la faille de la faille.

(ii) Dans une faille par immersion, un mur est passé de l'autre côté de la faille ou a été poussé de l'autre côté de la faille.

(iii) Dans une faille à glissement oblique, les murs sont déplacés dans une direction oblique par rapport à la direction de la faille.


6. Effets des défauts sur les unités géologiques ou stratigraphiques:

Généralement des déplacements le long de failles, des endroits adjacents les uns aux autres, des roches n’appartenant pas ensemble à des séquences géologiques ordinaires. La discontinuité qui en résulte donne une indication de la présence d'un défaut.

Dans un élément géologique continu tel qu'une couche sédimentaire, si une interruption est présente, cela indique la présence d'une faille.

La présence de chevaux ou de tranches de faute le long d'une discontinuité est une preuve évidente d'une faute. Les chevaux sont constitués de volumes de roche liés de toutes parts par des failles. Ils sont découpés à partir du mur du mur ou du bloc du mur suspendu par une branche de la faille et sont déplacés à une distance considérable de leur position initiale.

Ils peuvent sembler remarquablement déplacés stratigraphiquement. Dans les zones où les chevaux séparent deux types de roche similaires, un cheval de lithologie différente peut être la seule preuve perceptible d'une faille.

L'omission ou la répétition de strates dans une séquence stratigraphique connue est une autre indication d'une faute.

Les failles ont des effets prononcés sur la topographie, les chenaux et l’écoulement des eaux souterraines. Ces effets suggèrent la présence d'une faute.

Les scarps sont des entités linéaires caractérisées par une forte augmentation de la pente topographique et suggèrent la présence d'une faille.

Les bancs de fautes sont des entités topographiques linéaires caractérisées par une diminution notable de la pente. Cette caractéristique se produit lorsqu'un défaut déplace une pente lisse existante à l'origine pour former une bande de pente moins profonde. Il est également possible que l'érosion de roches moins résistantes dans une zone de faille produise également une pente moins profonde que les zones environnantes comportant des roches plus résistantes.

Les crêtes, les vallées et les ruisseaux peuvent être décalés le long d'une faille. La déviation d'un cours d'eau donne une indication du glissement sur la faille.

Une surface de faille ou une zone de faille peut servir de conduit ou de barrière pour les eaux souterraines, en fonction de la perméabilité du matériau dans la faille et de chaque côté de la faille. Si la brèche est présente, elle constitue un excellent conduit pour l’eau, mais si une zone de gouge épaisse contenant des minéraux argileux est présente, elle sert de barrière à la circulation de l’eau. Les failles peuvent décaler un aquifère et perturber le flux des eaux souterraines.

je. Preuve de faille:

Il est souvent difficile de détecter de nombreux défauts sur le terrain. Beaucoup de failles montrées dans les cartes géologiques sont basées sur le résultat d'inférences plutôt que d'observations directes. Ces observations peuvent être divisées en deux groupes, à savoir les lithologies suggérant ou établissant des défauts et des preuves physiographiques.

ii. Preuve lithologique:

Il existe de nombreuses variétés de caractéristiques lithologiques liées au défaut. Les plus significatifs parmi ceux-ci sont les côtés affaissés, la brèche et la gouge, les zones de cisaillement, les déplacements et la traînée.

iii. Côtés Slicken:

Ce sont des stries ou des rainures parallèles affichées par la surface de fracture sur laquelle des mouvements ont eu lieu. Une telle surface est généralement bien polie en raison du frottement d'un bloc par l'autre.

La direction du mouvement est indiquée par la tendance des stries et la direction des déplacements relatifs peut être déterminée à partir de nombreuses surfaces polies et déformées en passant la main sur la surface pour trouver les directions rugueuses et lisses.

iv. Brecciation:

Les roches sont fortement fracturées ou même écrasées en fragments angulaires le long des failles et sont appelées brèches. Une zone allongée de bréchification qui coupe la litière est évocatrice de faille. Les fragments constituant une brèche de faille sont extrêmement variables. Les fragments peuvent atteindre 2 ou 3 mètres et peuvent être d'une taille infime. Un très fin produit ressemblant à de l'argile, issu du broyage de défaut, est appelé gouge.

v. Zones de cisaillement:

Dans de nombreux cas, les failles sont caractérisées par des fractures très rapprochées parmi lesquelles des mouvements ont été répartis. Les zones de cisaillement sont des preuves évocatrices de défauts. En de nombreux endroits, les conditions météorologiques le long de la zone de fracture sont plus avancées que dans la roche adjacente. Une grande partie des difficultés rencontrées dans les travaux de génie civil dans les zones de failles proviennent de la modification ou de la dégradation des roches.

Comme les fractures offrent des voies de percolation faciles pour les eaux en circulation, de nombreux gisements minéraux sont localisés le long des failles. Certaines failles présentent des zones de cisaillement et se silicifient par un remplacement plus ou moins complet le long de la zone ou par un réseau de veines de quartz qui comblent les fractures.

vi. Traîne:

La traînée fait référence au pliage mineur des couches le long des parois d'une faille produite par le déplacement de la faille. Par exemple, dans une zone d’attitude structurelle régulière, l’un des lits horizontaux peut changer brusquement d’attitude, ce qui indique la traînée associée au défaut. Dans les zones de roche complètement pliée, les traces de traînées perdent de leur importance.

vii. Dislocations:

Il est possible d’observer la dislocation réelle des strates, des veines ou des dykes et d’aligner les extrémités des pièces disloquées le long de failles de petits déplacements. La répétition ou le manque de lits reconnaissables établit souvent la pause. Voir Fig. 17.38 et Fig. 17.39.

Une terminaison abrupte de structures telles que des plis, des lits ou des digues le long d'une ligne ou d'une zone commune indique des défaillances.

viii. Preuves physiographiques:

Les caractéristiques physiographiques ou les formes de paysage peuvent également indiquer une faille quand elles sont vues sur le terrain ou reconnues sur des cartes ou des photographies aériennes. Les escarpements et autres caractéristiques topographiques suggestives sont utiles pour localiser les défauts.

Les escarpements sont des formes linéaires à augmentation soudaine de la pente. Une défaillance peut conduire à deux types d'escarpements, à savoir les escarpements de faille et les escarpements de ligne de faille.

Une surface de déplacement réelle peut se présenter sous la forme d'un escarpement non modifié par l'érosion. Cette forme d'escarpement constitue un défaut de sécurité. L'inclinaison de la pente varie plus que le creux de la faille car l'érosion ramollit ou aplatit la pente. Les facettes triangulaires illustrées à la Fig. 17.40 sont localisées en raison de la dissection d'écharpes.

Les escargots de faille ne se trouvent que là où les failles ont été géologiquement très récentes. Les centres de tremblement de terre sur les escarpements indiquent la preuve de l'origine de la faute. Les escarpements dans des dépôts non consolidés, tels que les éventails alluviaux ou les remblayages de lacs, sont également révélateurs de failles récentes.

Les bouts de ligne de faille sont ceux qui sont gravés le long de la rupture par érosion ultérieure. Les failles associent fréquemment des roches résistantes et non résistantes. L'érosion continue pendant un long intervalle de temps laisse les roches dures et plus résistantes en relief, créant ainsi un escarpement linéaire le long d'une zone de faille.


7. Importance des fautes:

Les défauts sont importants en raison de leurs divers effets dangereux et utiles.

Ceux-ci sont brièvement donnés ci-dessous:

(i) Les défauts causent des dommages considérables aux roches et constituent donc un réel danger pour les travaux miniers et les travaux de génie.

(ii) La brèche de faille et la gouge de faille (roches pulvérisées) ont une résistance faible et des matériaux de base médiocres.

(iii) Il y a une difficulté supplémentaire et des dépenses supplémentaires dans les excavations car les roches fracturées sont difficiles à manipuler.

(iv) Les tremblements de terre et les glissements de terrain sont susceptibles d'être provoqués par des failles.

(v) Pour fournir des structures antisismiques, il est nécessaire de connaître l'emplacement et le potentiel sismique des failles. Cela revêt une importance particulière pour la localisation de sites de barrages et de réservoirs, de structures hydroélectriques, de centrales électriques souterraines, de centrales nucléaires, de tunnels, de bâtiments publics, de bâtiments scolaires, etc.

(vi) Le remplissage de grands réservoirs derrière les barrages dans les vallées fluviales peut provoquer des mouvements le long des plans de failles menant aux tremblements de terre.

(vii) Les défauts peuvent créer des passages pour la percolation de l'eau. Ils peuvent également fournir des passages pour la minéralisation. De nombreuses zones de faille sont des sites de minéralisation.

(viii) La projection de faille et le soulèvement de faille constituent les facteurs les plus importants dans l'exploration et la récupération de veines minérales et de gisements de charbon.

(ix) Les failles peuvent créer des lacs, des marécages et des zones marécageuses.

(x) Certaines zones de faille forment des pièges à huile potentiels.



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