ÉTUDE DE CAS #2
Étude Régionale de Terrain Faillé: La Région de Percé



Les notions et apprentissages suivants seront abordés dans ce laboratoire :



CONTEXTE GÉOLOGIQUE

Les roches de la région de Percé appartiennent à la province géologique des Appalaches. L’âge des roches dans ce secteur s’étend du Cambrien au Carbonifère. Les éléments structuraux caractérisant la déformation des roches de la région se sont développées au Dévonien moyen soit lors de l’orogenèse Acadienne.

La région de Percé se situe au point de rencontre de deux systèmes majeurs de failles de décrochement dextre acadiennes: un système E-W et un système NW-SE (voir Carte Géologique). La faille de Grande Rivière (GRF), faille principale du système E-W, affecte la partie nord de la région de Percé. La faille du Troisième Lac (TLF), faille principale du système NW-SE, se prolonge sous la couverture de roches carbonifères dans la partie nord-ouest de la région de Percé et longe les strates cambro-ordoviciennes. Ces deux zones de failles principales découpent les séquences stratigraphiques en plusieurs panneaux et blocs structuraux à l'intérieur desquels les lits ont été redressés, fracturés et cisaillés. Les relations cartographiques dans la région de Percé ont permis d'établir une chronologie entre les deux systèmes de failles. En effet, les failles du système NW-SE recoupent celles du système E-W.

Figure 1: Carte géologique de la région de Percé (tiré de Kirkwood et al, 2004)



Dans la région de Percé, les failles principales de Troisième Lac et de Grande Rivière se caractérisent sur le terrain par des corridors de déformation comportant de nombreuses failles conjuguées mégascopiques. La nature et l'orientation des éléments structuraux tels que les failles secondaires dextres et senestres, les failles inverses, le clivage et les plis régionaux reliés aux zones de failles sont compatibles avec une déformation par cisaillement simple et se conforment au modèle de tectonique coulissante de Wilcox et al. 1983. Les zones faillées se caractérisent par la présence de nombreuses failles secondaires mégascopiques inverses, normales, et de décrochement dextre et senestres dont les orientations ont été soigneusement relevées sur le terrain (Kirkwood, 1987). Ces levés structuraux détaillés et les observations de terrain permettent de caractériser la géométrie et la cinématique des différentes familles de failles. L'analyse statistique des données structurales recueillies sur le terrain permettra ainsi de dégager des orientations préférentielles de ces familles de failles et de proposer une interprétation dynamique cohérente pour leur développement.



DONNÉES STRUCTURALES

L'évolution structurale de la région de Percé a été élucidée à l'aide de l'analyse structurale des failles conjuguées mégascopiques. L'orientation des failles et des axes de sigmoïdes (crochons) a été relevée systématiquement sur le terrain. Les données structurales ont été prélevées le long de la côte et le long des ruisseaux. Ces données proviennent de trois sites distincts du sud de la région de Percé, soit le Mont Joli en face du Rocher Percé, le ruisseau Murphy dans la partie centrale de la région et la rivière du Portage à l'extrémité nord-ouest de la région (voir localisation des sites sur la Carte géologique II: région de Percé).

Figure 2: Carte géologique de la région de Percé (tiré de Kirkwood et al, 2001)



Cliquez sur le lien suivant pour télécharger les données structurales des trois sites d'étude de la région de Percé


DONNÉES STRUCTURALES


Dans un premier temps, vous devez effectuer une analyse statistique de l'orientation des failles aux trois sites en projetant les données sur des projections stéréographiques de Schmidt. Faites des diagrammes d’isocontours de densité des pôles des plans de failles. Vous est-il possible de distinguer des tendances générales pour l'orientation des différentes familles? Tracez le grand cercle moyen des principales familles à chaque site. Les failles sont-elles orientées différemment d’un site à l’autre?

À l’aide des projections stéréographiques, effectuez l'analyse dynamique des systèmes de failles conjuguées aux trois sites (orientation des contraintes principales dans l'espace). Quelle est l'orientation de la contrainte principale maximale à chaque site? La contrainte s1 accuse t-elle une orientation semblable pour les trois sites? Expliquer.

Faites le lien avec la géologie de la région de Percé. Pouvez-vous associer une structure locale (faille majeure cartographiée sur le terrain) à l’état de contrainte local que vous avez déterminé à chaque site?

Proposer un modèle pour le développement des structures cassantes pour chacun des sites. Inspirez-vous du modèle de tectonique coulissante. N'oubliez pas que les failles majeures de cette région (GRF et TLF) sont des failles de décrochements dextre. Décrivez brièvement l'histoire tectonique de la région en discutant du développement des failles mégascopiques aux trois sites.



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