Virgation

En géologie, la virgation (du latin virga, « faisceau », terme forgé par Eduard Suess en 1892), appelée parfois orocline ou selon une nomenclature très variée courbure syntaxiale, syntaxe ou syntaxis, est un changement brusque de direction d'une structure géologique, point d'inflexion qui affecte des ensembles de grande taille (plusieurs dizaines ou centaines de kilomètres), et qui prend la forme d'une virgule, d'un arc^[1].

Eduard Suess en 1909 puis Émile Argand en 1924 distinguent les virgations libres et les virgations forcées selon que des obstacles n'expliquent pas ou expliquent la courbure de leurs extrémités. Suivant leur symétrie, elles peuvent être simples ou doubles^[1].

Origine

Les virgations se manifestent notamment lors du poinçonnement, phénomène physique par lequel une structure géologique en pénètre une autre en la déformant, tel un socle cristallin rigide dans une couverture sédimentaire^[2].

Les courbures orogéniques sont des oroclines stricto sensu lorsqu'elles résultent d'un orogène rectiligne qui acquiert sa courbure dans une seconde phase de déformation. Elles peuvent être de premier ordre lorsqu'elles affectent l'ensemble de l'orogène, de deuxième, troisième, quatrième ordre lorsqu'elles se se limitent à des échelles plus réduites. L'origine des virgations liées aux orogenèses fait l'objet de controverses scientifiques : rotation de ceintures orogéniques par flambage lithosphérique qui se traduit par l'allure flexueuse de failles majeures^[3], variations de déformations aux frontières des plaques (variations de la cinématique, accommodement d'un raccourcissement crustal par des failles décrochantes, retrait de slab à l'origine de la fragmentation de la zone de subduction en plusieurs segments qui reculent indépendamment)^[4]^,^[5]^,^[6].

Virgations principales

Phénomènes de virgations dans la ceinture alpino-himalayenne. L'Himalaya est un orogène rectiligne limité à ses extrémités par deux virgations. Les Alpes méditerranéennes présentent des oroclines de premier, second, troisième et quatrième ordre.

Les trois virgations majeures le long des Andes.

Virgations du Punjab ou de Nanga Parbat (syntaxe nord-ouest himalayenne) et d'Assam ou de Namche Barwa (syntaxe est himalayenne) qui relayent la chaîne de l'Himalaya par des montagnes moins élevées orientées globalement nord-sud. Au-delà de ces deux virgations, la collision frontale de la plaque indienne et de la plaque eurasienne est oblique^[7].
Dans les Alpes méditerranéennes, l'orocline de premier ordre est lié à la collision de la plaque adriatique avec l'Europe, les oroclines des autres ordre sont principalement contrôlés par le retrait et la déchirure de la plaque plongeante^[8].
Virgation ibéro-armoricaine, appelée aussi arc ibéro-armoricain, ou arc asturien par Eduard Suess^[9].
la cordillère des Andes présente trois virgations majeures : déflexion de Huancabamba (nord-ouest du Pérou), virgation de Bolivie ou orocline bolivien (appelé aussi le coude de Santa Cruz ou coude d'Arica, au niveau duquel se fait aussi le partage des eaux entre le bassin amazonien et le bassin de la Plata), orocline de Patagonie^[10]. La formation de l'orocline bolivien serait liée à un raccourcissement crustal provoquant la rotation de blocs autour d'axes verticaux^[11]^,^[12]. La croissance de la chaîne andine se serait développée à partir de ce coude^[13].
Double virgation de l'Alaska^[14].

Notes et références

↑ ^{a et b} Alain Foucault, Jean-François Raoult, Dictionnaire de Géologie, Dunod, 2010 (lire en ligne), p. 373.
↑ Jacques Debelmas, Georges Mascle, Christophe Basile, Les grandes structures géologiques, Dunod, 2008, p. 127.
↑ (en) Ondřej Krýza et al., « Oroclinal buckling and associated lithospheric-scale material flow – insights from physical modelling: Implication for the Mongol-Hingan orocline », Tectonophysics, vol. 800,‎ 2021 (DOI 10.1016/j.tecto.2020.228712).
↑ (en) Michael R. W. Johnson, Simon L. Harley, Simon Harley, Orogenesis. The Making of Mountains, Cambridge University Press, 2012, p. 45
↑ (en) Stephen Marshak, « Kinematics of orocline and arc formation in thin-skinned orogens », Tectonics, vol. 7, n^o 1,‎ 1988, p. 73-86 (DOI 10.1029/TC007i001p00073).
↑ (en) Gideon Rosenbaum, « Geodynamics of oroclinal bending: Insights from the Mediterranean », Journal of Geodynamics, vol. 82,‎ 2014, p. 5-15 (DOI 10.1016/j.jog.2014.05.002)
↑ Georges Mascle, Bernard Delcaillau, Gérard Hérail, « La formation de l'Himalaya », La Recherche, vol. 21, n^o 17,‎ janvier 1990, p. 39.
↑ Orocline adriatique de premier ordre (en forme de champignon), oroclines de second, troisième et quatrième ordre, tiré de (en) Gideon Rosenbaum, « Geodynamics of oroclinal bending: Insights from the Mediterranean », Journal of Geodynamics, vol. 82,‎ 2014, p. 5-15 (DOI 10.1016/j.jog.2014.05.002)
↑ Cadre tectonostratigraphique montrant la trace de l'orocline ibéro-armoricain et les principales structures associées à sa formation, tiré de (en) Daniel Pastor-Galán, G. Gutiérrez-Alonso, A. B. Weil, J. Fernández-Suárez, S. T. Johnston, J. B. Murphy, « A virtual tour of the Ibero-Armorican orocline », Journal of the Virtual Explorer, vol. 43, n^o 2,‎ 2012 (DOI 10.3809/jvirtex.2011.00292, lire en ligne).
↑ Claude Martinez, Structure et évolution de la chaîne hercynienne et de la chaîne andine dans le nord de la Cordillère des Andes de Bolivie, O.R.S.T.O.M., 1980, p. 11
↑ (en) Bryan L. Isacks, « Uplift of the Central Andean Plateau and Bending of the Bolivian Orocline », Journal of Geophysical Research, vol. 91, n^o B4,‎ 1988, p. 3211–3231 (DOI 10.1029/jb093ib04p03211).
↑ (en) Nicole Gotberg, Nadine McQuarrie, Victor Carlotto Caillaux, « Comparison of crustal thickening budget and shortening estimates in southern Peru (12-14 S): Implications for mass balance and rotations in the "Bolivian orocline" », Geological Society of America Bulletin, vol. 122, n^os 5-6,‎ 201o, p. 727-742 (DOI 10.1130/B26477.1).
↑ (en) Rolando Armijo, Robin Lacassin, Aurélie Coudurier-Curveur, Daniel Carrizo, « Coupled tectonic evolution of Andean orogeny and global climate », Earth-Science Reviews, vol. 143,‎ 2015, p. 1-35 (DOI 10.1016/j.earscirev.2015.01.005).
↑ (en) Stephen TJohnston, « The great Alaskan terrane wreck: Reconciliation of paleomagnetic and geological data in the northern Cordillera », Earth and Planetary Science Letters, vol. 193, n^os 3-4,‎ 2001, p. 259-272 (DOI 10.1016/S0012-821X(01)00516-7, lire en ligne).

Voir aussi

Bibliographie

(en) Aviva J. Sussman, Arlo B. Weil, Orogenic Curvature: Integrating Paleomagnetic and Structural Analyses, Geological Society of America, 2004, 271 p. (lire en ligne)
(en) Arlo B Weil, Aviva J Sussman, « Classifying curved orogens based on timing relationships between structural development and vertical-axis rotations », Special Paper of the Geological Society of America, vol. 383,‎ 2004, p. 1-17 (DOI 10.1130/0-8137-2383-3(2004)383[1:CCOBOT]2.0.CO;2, lire en ligne)

Articles connexes

Glossaire de géologie

Portail de la géologie

[Foucault-1] {a et b} Alain Foucault, Jean-François Raoult, Dictionnaire de Géologie, Dunod, 2010 (lire en ligne), p. 373.

[2] Jacques Debelmas, Georges Mascle, Christophe Basile, Les grandes structures géologiques, Dunod, 2008, p. 127.

[3] (en) Ondřej Krýza et al., « Oroclinal buckling and associated lithospheric-scale material flow – insights from physical modelling: Implication for the Mongol-Hingan orocline », Tectonophysics, vol. 800,‎ 2021 (DOI 10.1016/j.tecto.2020.228712).

[4] (en) Michael R. W. Johnson, Simon L. Harley, Simon Harley, Orogenesis. The Making of Mountains, Cambridge University Press, 2012, p. 45

[5] (en) Stephen Marshak, « Kinematics of orocline and arc formation in thin-skinned orogens », Tectonics, vol. 7, n^o 1,‎ 1988, p. 73-86 (DOI 10.1029/TC007i001p00073).

[6] (en) Gideon Rosenbaum, « Geodynamics of oroclinal bending: Insights from the Mediterranean », Journal of Geodynamics, vol. 82,‎ 2014, p. 5-15 (DOI 10.1016/j.jog.2014.05.002)

[7] Georges Mascle, Bernard Delcaillau, Gérard Hérail, « La formation de l'Himalaya », La Recherche, vol. 21, n^o 17,‎ janvier 1990, p. 39.

[8] Orocline adriatique de premier ordre (en forme de champignon), oroclines de second, troisième et quatrième ordre, tiré de (en) Gideon Rosenbaum, « Geodynamics of oroclinal bending: Insights from the Mediterranean », Journal of Geodynamics, vol. 82,‎ 2014, p. 5-15 (DOI 10.1016/j.jog.2014.05.002)

[9] Cadre tectonostratigraphique montrant la trace de l'orocline ibéro-armoricain et les principales structures associées à sa formation, tiré de (en) Daniel Pastor-Galán, G. Gutiérrez-Alonso, A. B. Weil, J. Fernández-Suárez, S. T. Johnston, J. B. Murphy, « A virtual tour of the Ibero-Armorican orocline », Journal of the Virtual Explorer, vol. 43, n^o 2,‎ 2012 (DOI 10.3809/jvirtex.2011.00292, lire en ligne).

[10] Claude Martinez, Structure et évolution de la chaîne hercynienne et de la chaîne andine dans le nord de la Cordillère des Andes de Bolivie, O.R.S.T.O.M., 1980, p. 11

[11] (en) Bryan L. Isacks, « Uplift of the Central Andean Plateau and Bending of the Bolivian Orocline », Journal of Geophysical Research, vol. 91, n^o B4,‎ 1988, p. 3211–3231 (DOI 10.1029/jb093ib04p03211).

[12] (en) Nicole Gotberg, Nadine McQuarrie, Victor Carlotto Caillaux, « Comparison of crustal thickening budget and shortening estimates in southern Peru (12-14 S): Implications for mass balance and rotations in the "Bolivian orocline" », Geological Society of America Bulletin, vol. 122, n^os 5-6,‎ 201o, p. 727-742 (DOI 10.1130/B26477.1).

[13] (en) Rolando Armijo, Robin Lacassin, Aurélie Coudurier-Curveur, Daniel Carrizo, « Coupled tectonic evolution of Andean orogeny and global climate », Earth-Science Reviews, vol. 143,‎ 2015, p. 1-35 (DOI 10.1016/j.earscirev.2015.01.005).

[14] (en) Stephen TJohnston, « The great Alaskan terrane wreck: Reconciliation of paleomagnetic and geological data in the northern Cordillera », Earth and Planetary Science Letters, vol. 193, n^os 3-4,‎ 2001, p. 259-272 (DOI 10.1016/S0012-821X(01)00516-7, lire en ligne).

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