Trois paramètres importants doivent être considérés lorsqu'on applique les concepts de contrainte-déformation aux matériaux de la croûte terrestre: la température, la pression et le temps. Température et pression augmentent avec la profondeur dans la croûte terrestre et modifient le comportement des matériaux.
La croûte continentale
D'une manière générale, l'écorce terrestre est enrichie en silicates, c'est-à-dire en minéraux composés d'un assemblage d'atomes de silicium et d'atomes d'oxygène (→ Terre). Son âge, pouvant atteindre 4,2 milliards d'années pour les plus anciennes, marque sa stabilité.
En géologie structurale, la déformation est un terme générique qui décrit les changements de forme, d'orientation ou de position d'un corps (roche, portion de la croûte terrestre) soumis à des contraintes.
Selon cette théorie, l'écorce terrestre est divisée en plusieurs plaques rigides capables de se déformer, de se déplacer et de s'entrechoquer provoquant ainsi des séismes, des volcans et la naissance des chaînes de montagne.
Suivant le type de mouvement relatif, on définit trois principaux types de failles : faille normale, faille inverse, décrochement.
1. Partie de la géologie qui a pour objet l'étude des déformations des corps solides du système solaire (planètes telluriques et satellites naturels), en relation avec les forces (la dynamique) et les mouvements (la cinématique) qui les produisent. 2. Ensemble des caractéristiques communes de ces déformations.
On reconnaît trois principaux types de déformations qui affectent la croûte terrestre: élastique, plastique et cassante (un quatrième type n'est pas discuté ici, la déformation visqueuse qui s'applique aux liquides). Le schéma qui suit montre la relation générale entre contrainte et déformation.
En 1912, Wegener formula la théorie de la "dérive des continents", en accord avec la flottaison du granit sur le basalte. Initialement, les continents formaient un immense bloc de granit (Pangée). Ce continent initial se serait fracturé, entraînant une dérive des morceaux.
La croûte terrestre est la couche externe de la Terre et est composée principalement de roches. Bien qu'elle ne représente que 2 % du volume de la Terre, la croûte terrestre est la partie de la Terre la mieux connue puisqu'on y circule quotidiennement.
Le plus abondant est l'oxygène avec près de 47 % de la croûte terrestre. Le deuxième plus abondant est le silicium avec 28 %. Puis viennent l'aluminium (8,1 %), le fer (5 %), le calcium (3,6 %), le sodium (2,8 %), le potassium (2,6 %) et le magnésium (2,1 %).
L'écorce terrestre est principalement constituée de silicates (il en existe près de 1 000 connus, représentant 95 % des constituants de l'écorce terrestre), de carbonates, d'oxydes et d'hydroxydes métalliques (notamment l'oxyde et l'hydroxyde de fer).
Le canevas de base : zone et fuseau
La zonalité aérologique, thermique et pluviométrique est due aux facteurs cosmiques (rayonnement solaire) et planétaires (rotation de la terre, mouvements synoptiques) qui sont intimement liés.
On différencie le sol de la croûte terrestre par la présence significative de vie. Le sol est aussi un des puits de carbone planétaires, mais semble actuellement perdre une partie de son carbone, de manière accélérée depuis au moins 20 ans.
Zone située à l'intérieur de la Terre, dans le manteau supérieur, à la base de la lithosphère, entre 100 et 200 km de profondeur. (Elle est caractérisée par une faible résistance mécanique et une faible vitesse sismique, résultant d'une fusion partielle des roches.)
La Pangée (prononcé en français : /pɑ̃. ʒe/) est un supercontinent formé au Carbonifère de la collision de la Laurussia et du Protogondwana et ayant regroupé presque toutes les terres émergées.
La dérive des continents est la théorie selon laquelle les blocs continentaux se déplacent lentement à la surface de la Terre par rapport aux pôles et les uns par rapport aux autres, en se morcelant et en se reconstituant éventuellement selon un arrangement différent.
Il y a 300 millions d'années environ, tous les continents étaient rassemblés en un vaste ensemble unique, la Pangée. Cet énorme supercontinent a commencé à se fragmenter et à se dissocier il y a plus de 200 millions d'années.
Un pli est une déformation des roches en courbure (bosse ou creux) qui résulte de la flexion des strates par suite de compressions tectoniques latérales. La charnière est le lieu des points de courbure maximale de la couche la plus récente affectée par le pli.
Les plis et les failles sont des déformations qui se produisent lorsque les roches sont soumises à des contraintes : des forces compressives ou, au contraire, des forces extensives.
Les forces tectoniques créent en effet des contraintes considérables (en tension ou en compression) dans la croûte terrestre. Ces contraintes sont libérées régulièrement par la rupture des roches et la création de failles. Cette libération d'énergie est à l'origine des tremblements de terre.
En surface, la matière est simplement translatée des dorsales vers les zones de subduction. Sous l'effet du refroidissement, cette matière devient cassante et constitue de grandes plaques d'une épaisseur de 10 à 100 km. C'est ce mouvement, appelé tectonique des plaques, qui donne lieu à la dérive des continents.
1. Feuille de matière quelconque, pleine, large et peu épaisse, mais rigide : Plaque de marbre. 2. Élément métallique servant à immobiliser un os fracturé, après sa réduction, pendant le temps nécessaire à sa consolidation.