Causes et types de contrainte et déformation tectoniques
D’énormes dalles de lithosphère se déplacent de manière inégale sur la surface sphérique de la planète terre, provoquant des tremblements de terre. Ce chapitre traite de deux types d’activités géologiques dues à la tectonique des plaques: la construction de montagnes et les tremblements de terre. Dans un premier temps, nous examinerons ce qui peut arriver aux roches lorsqu’elles sont exposées au contrainte. La contrainte est la force appliquée à un objet. En géosciences, la contrainte est la force par unité de surface appliquée sur un rocher. Quatre types de contraintes agissent sur les matériaux.
- Une roche profondément enfoui est poussée par le poids de tout le matériel au-dessus d’elle. Puisque la roche ne peut pas bouger, elle ne peut pas se déformer, c’est ce qu’on appelle contrainte de confinement.
- La compression comprime les roches, ce qui provoque leur pliage ou leur fracture. La compression est la contrainte le plus courant aux limites des plaques convergentes.
- Les roches qui sont déchirées sont sous tension. Les roches sous tension s’allongent ou se séparent. La tension est le principal type de contrainte aux limites des plaques.
- Lorsque les forces sont parallèles mais se déplacent dans des directions opposées, la contrainte est appelée cisaillement. La contrainte de cisaillement est la contrainte la plus courante aux limites des plaques de transformation.
Lorsque des contraintes provoquent un changement de forme d’un matériau, celui-ci a subi une déformation. Les roches déformées sont courantes dans les zones géologiquement actives. La réponse d’une roche à une contrainte dépend du type de roche, de la température ambiante et des conditions de pression sous lesquelles la roche est soumise, de la durée pendant laquelle la roche est sous contrainte et du type de contrainte. Les roches ont alors trois réponses possibles aux contraintes croissantes: déformation élastique, déformation plastique ou déformation cassante (fracturation). La déformation élastique se produit lorsque la roche reprend sa forme initiale une fois les contraintes éliminées. Lorsque les roches soumises à des contraintes ne retrouvent pas leur forme initiale une fois les contraintes éliminées, on parle de déformation plastique . Enfin, lorsqu’une roche soumise à des contraintes se brise, cela s’appelle une fracture ou déformation cassante.
Dans quelles conditions pensez-vous qu’un rocher est plus susceptible de se fracturer? Est-il plus susceptible de se briser au plus profond de la croûte terrestre ou à la surface? Et si le stress appliqué est vif plutôt que progressif? À la surface de la Terre, les roches se cassent généralement assez rapidement, mais plus profondément dans la croûte terrestre, où les températures et les pressions sont plus élevées, les roches risquent davantage de se déformer de manière plastique. Une contraite soudaine, tel qu’un coup avec un marteau, a plus de chances de faire éclater une pierre. La contrainte appliqué au fil du temps conduit souvent à une déformation plastique.
