Les pseudotachylites : fossiles des séismes

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Les pseudotachylites : fossiles des séismes

Message  Rémi BORNET le Lun 31 Jan - 15:14

Bonjour,

Le terme de pseudotachylite (ou pseudotachylyte) a été introduit par Shand (1916) pour qualifier des veines sombres vitreuses ou aphanitiques observées dans la Région de Parijs en Afrique du Sud. Ce nom a été donné en relation avec la ressemblance de ces objets aux tachylites, roches basaltiques vitreuses. Elles ont été décrites dans les zones d’impact météoritiques (Shand, 1916), dans les zones tectoniques (Techmer, 1992 ; Obata, 1995 ; Ueda, 2008) et en base d’avalanche de débris (Legros et al., 2000) ou de glissement de terrain (Masch, 1985).
Ces objets se forment dans les zones où le cisaillement est important, il en résulte une communition (fig.1), c'est-à-dire une réduction de la taille de grain (Spray, 1995) et/ou de la fusion par friction (Philpotts, 1964 ; Francis, 1972 ; Wenk, 1978 ; Spray, 1995 ; Lin, 2001, Kano et al., 2004) (fig.1). Leur nature à grains très fins, la présence de clastes de la roche encaissante et la dévitrification (par l’altération ou le métamorphisme) rendent complexe la compréhension des processus de formation de ces objets. On note toujours une orientation préférentielle de la pseudotachylite selon un plan particulier. Dans les roches orientées, comme les gneiss par exemple, ce plan est parallèle à la foliation.
Ces pseudotachylites sont dites de type « génération » (fig. 2a), c'est-à-dire qu'elles sont directement liées au cisaillement qui leur a donné naissance. Certaines veines sont issues des pseudotachylites de type génération (Sibson, 1975 ; Swanson, 1988). Elles peuvent migrer de leurs zones de production dans des fractures qui recoupent le plan de cisaillement principal. Ce second type de veine est dit « d'injection ». Il semble fréquent que les veines d’injection se connectent directement aux pseudotachylites de type génération subparallèles entre elles (fig.2b).
La dimension des veines est très variable, de moins de 1 millimètre à plusieurs mètres d’épaisseur, leurs aspects et textures sont fonction de cette épaisseur et de leur type. Les pseudotachylites d'épaisseurs importantes comportent des fragments de la roche hôte dont la taille peut avoisiner la puissance de la veine elle même, ces fragments sont appelés « clastes » (fig. 3e), leurs tailles varient de l'échelle décimétrique à l'échelle du minéral. Les clastes monominéraux sont souvent nommés « minéraux hérités ». La disposition des clastes semble aléatoire dans le sens ou il ne semble pas y avoir d'orientation de ceux-ci dans les veines épaisses.
Au contraire, dans les pseudotachylites de tailles centimétriques ou inférieures, on ne voit quasiment pas de clastes à l'oeil nu, par contre des textures fluidales sont soulignées par l'orientation de minéraux hérités de l'encaissant. Ces minéraux hérités sont orientés selon le plan de la veine et donc dans le sens de fluage du liquide pseudotachylitique. Les textures fluidales sont également très visibles dans les veines de type injections (fig. 3c). Ces objets sont qualifiés de « fossil earthquakes » littérallement de « tremblements de terre fossiles », car ils permettent de remonter à des informations sur des séismes anciens telles que la magnitude ou l'âge (Lin, 2008).






FRANCIS., (1972) – The pseudotachylite problem. Comments on Earth Sciences. Geophysics 3, pp.35-53
KANO, K., LIN, A., FUKUI, A., TANAKA, H., (2004) – Pseudotachylites of crushing origin from the Shimotsuburai fault of the Itoigawa-Shizuoka Tectonic Line active fault system, central Japan. J. Geol. Soc. Jpn. 110, pp.779-790
LEGROS., F., CANTAGREL, J.-M., DEVOUARD, B., (2000) – Pseudotachylite (frictionite) at the base of the Arequipa volcanic landslide deposit (Peru): Implications for emplacement mechanisms. J. of Geol. 108, pp.601-611.
LIN, A., (2001) – S-C fabrics developed in cataclastic rocks from the Nojima fault zone, Japan and their implications for tectonic history. J. Struct. Geol. 23, pp.1167-1178D.
MASCH, L., WENK, H.R., PREUSS, E., (1985) – Electron microscopy study of hyalomylonites-evidence for frictional melting in landslides. Tectonophysics 115, pp.131-160
OBATA, M. KARATO, S., (1995) – Ultramafic pseudotachylite from the Balmuccia peridotite, Ivrea-Verbano zone, northern Italy. Tectonophysics 242, pp.313-328
PHILPOTTS, A.R. (1964) – Origin of pseudotachylites. Am. J. Sci. 262 pp.1008-1035
SHAND, S.J., (1916) – The pseudotachylite of Parijs (Orange Free State), and its relation to "trap-shotten gneiss" and "flinty crush rock". Quart J. Soc. Lond. 72, pp.198-221
SIBSON, R.H., (1975) - Generation of pseudotachylite by ancient seismic faulting. Geophys 43, pp.775-794
SPRAY, J.G., (1995) – Pseudotachylite controversy : fact or friction ? Geology 23, pp.1119-1122
SWANSON, M.T., (1988) – Pseudotachylites-bering strike-slip duplex structures in the Forst Brittle Zone, S. Maine. J. Struct. Geol. 10, pp.813-828
TECHMER, K.S., AHRENDT, H., WEBER, K., (1992) - The development of pseudotachylyte in the Ivrea-Verbano zone of the Italian Alps. Tectonophysics 204, pp.223-242
UEDA, T., OBATA, M., DI TORO, G., KANAGAWA, K., OZAWA, K., (2008) – Mantle earthquakes frozen in mylonitized ultramafic pseudotachylites of spinel-lherzolite facies. Geology 36, pp.607-610
WENK, H.R., (1978) – Are pseudotachylites products of fracture or fusion ? Geology 6, pp.507-511
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