1.2 Analyse de la contrainte et de la déformation par le maclage
1.2.1 Définition des macles
tectoniques "mineurs", au cours desquels la montée en contrainte n'a pas été suffisante pour
provoquer la rupture macroscopique, et qu'inversement (mais plus rarement), des failles
peuvent être observées dans un site dans lequel le tenseur correspondant n'est pas identifiable
par l'analyse des macles. Ces enregistrements différentiels des paléo-champs de contraintes
dénotent une sensibilité différente de ces mécanismes de déformation à la contrainte. Les
deux méthodes offrent également des possibilités différentes lors de l‘acquisition des données
ou de l'exploitation des résultats. Ainsi, seule l'analyse des macles de la calcite permet de
reconstituer les directions de paléocontraintes à partir de quelques cm3 d'échantillon prélevé
par exemple en forages; en contrepartie, en contexte polyphasé, les données de fracturation
permettent généralement plus facilement l‘établissement en routine d'une chronologie relative.
L‘un des objectifs de cette thèse est de combiner les données de ces différentes approches afin
d‘établir une histoire tectonique plus complète des structures géologiques, et d‘aller plus loin
dans la détermination des magnitudes des contraintes en 4D (à l‘échelle d‘une structure
géologique et au cours du temps).
1.2.1 Définition des macles
1.2.1.1 Caractéristiques du maclage
Une macle est définie comme une association polycristalline, formée par la
juxtaposition de deux parties homogènes ou plus. Ces dernières sont orientées l'une par
rapport à l'autre, suivant des lois bien définies. Le maclage est manifestation de la migration
d‘une dislocation coin le long du plan de glissement (plan de macle) (figure 8). Si le cristal
n'est traversé que par un plan de composition, la macle est dite simple. Le plan de macle est
un plan de densité atomique importante qui sépare le domaine maclé relatif au cristal-hôte du
domaine non maclé (dans le cristal de calcite le plan de macle est parallèle à un plan de
composition [01 1 2]). Si la loi de macle est répétée dans le même cristal, la macle est dite
multiple ou polysynthétique. Si l'on considère qu'une macle est un petit domaine de
cisaillement simple, le plan de macle, qui est le plan atomique commun aux deux parties de la
macle, serait l'équivalent géométrique du plan de cisaillement.
La direction de maclage est définie comme la droite qui lie la position d'un atome
donné avant le maclage et d‘un atome après le glissement et correspond donc à la direction de
glissement. Cette direction appartient au plan de macle et correspond à la projection de l'axe
optique sur ce plan. Elle coïncide également avec l'intersection du plan de macle e1 et des
plans de clivage r2 ou r3.
1.2.1.2 Géométrie du maclage e de la calcite
Chaque cristal possède trois familles de plans de macle e potentiels [01 1 2] qui sont
disposées symétriquement par rapport à l'axe optique (axe de symétrie ternaire : figure 9).
Figure 8: Présentation schématique du processus de maclage.
Le maclage est géométriquement comparable à un microcisaillement, dont la direction
et le sens sont imposés par le cristal hôte. Si on le compare à un jeu de failles, tout se passe
comme si le plan de faille préexistait et la strie réelle était imposée. Le sens de maclage e
[défini comme positif par Turner et al. (1954)] est tel que l'axe optique étant vertical, le
déplacement relatif des atomes situés au-dessus du plan de macle s'effectue, vers l'axe optique
en mouvement en "faille inverse" (du bas vers le haut).
Une lamelle de macle est géométriquement analogue à un micro-couloir de
cisaillement ; elle correspond à la portion de cristal maclée située entre deux plans de macle e
dans laquelle les atomes n'ont pas la même orientation que dans la portion non maclée du
cristal-hôte.
.
Figure 9: Projection stéréographique des pôles des plans de macle e, de clivage r et de l'axe optique C
(Turner et Weiss, 1976).