Une faille listrique est une faille normale dont le plan est courbe : très incliné près de la surface, il se redresse de moins en moins et s’aplatit en profondeur. Elle apparaît dans un contexte d’extension et fait basculer le bloc qui glisse sur elle.
Faille listrique : la définition à retenir
Le mot vient du grec listron, qui désigne une cuiller ou une pelle, d’où l’image d’un plan en forme de cuillère. Le terme a été introduit par Eduard Suess en 1909. On parle aussi de faille normale listrique, en anglais listric fault.
Il s’agit donc d’une faille normale à plan courbe, de plusieurs kilomètres d’extension. Comme toute faille normale, elle fait glisser le compartiment supérieur vers le bas par rapport au compartiment inférieur, sous l’effet d’un étirement de la croûte.
Pendage, concavité et niveau de décollement
Le pendage, c’est l’angle d’inclinaison du plan de faille. Sur une faille listrique, le pendage diminue avec la profondeur : le plan est raide en haut et presque horizontal en bas.
La faille se raccorde alors à un niveau de décollement, c’est-à-dire une surface sur laquelle l’ensemble glisse. Selon le contexte, il s’agit souvent de l’interface entre la croûte supérieure, cassante, et la croûte inférieure, plus ductile.
La confusion fréquente porte sur le mot concave. La surface de faille est concave vers le haut : si on la dessine sur une coupe, elle a la courbure d’une cuiller posée ouverte. Un cours qui écrit « concave en profondeur » décrit la même géométrie.
Blocs basculés et pli en rollover
Quand le compartiment supérieur glisse sur un plan courbe, il ne peut pas descendre en restant à plat. Il pivote et bascule vers la faille : c’est le principe du bloc basculé.
Ce basculement déforme les couches, qui se plient contre la faille. Le pli obtenu s’appelle un rollover. Il se forme dans le compartiment qui s’abaisse, pendant que la faille joue.
Un bassin se creuse derrière la faille et se remplit de sédiments au fur et à mesure du glissement. Les couches déposées pendant ce mouvement, dites syn-sédimentaires, s’épaississent vers la faille et s’amincissent vers le sommet du pli. Un tel bassin basculé s’appelle un demi-graben.
Au sommet du pli, la courbure étire les couches et y fait naître des failles secondaires, parfois accompagnées d’un petit fossé d’effondrement. Cette déformation se lit bien sur une coupe : elle prouve que le bloc a plié autant qu’il a glissé.
Lorsque l’extension est forte, le rollover seul ne suffit plus à absorber la déformation. Le compartiment se découpe alors en blocs qui pivotent comme des dominos, séparés par de nouvelles failles.
Faille listrique ou faille normale plane
Une faille normale plane garde le même pendage de haut en bas, et le bloc qui descend glisse sans pivoter. Sur une faille listrique, le plan s’aplatit et le bloc tourne. La différence se lit aussi sur les couches : le rollover est la signature d’un plan courbe.
À l’inverse, une faille inverse résulte d’une compression et fait monter le compartiment supérieur. Pour voir l’ensemble de la famille, les grands types de failles sont présentés dans un article dédié à leur formation.
Où trouve-t-on des failles listriques
On les rencontre sur les marges passives, qui subissent un effondrement par extension, et dans les grands deltas comme ceux du Niger et du Mississippi. Elles se développent aussi dans les régions où une couche de sel mobile sert de décollement, comme le golfe du Mexique ou les marges de l’Afrique de l’Ouest.
Le rythme des dépôts compte aussi : dans ces systèmes à sel, une sédimentation lente tend à donner des rollovers inclinés vers le large, une sédimentation rapide des rollovers inclinés vers la terre.
Dans tous ces cas, la faille participe à la subsidence du bassin, c’est-à-dire à son enfoncement progressif, et donc à l’accumulation des sédiments.
Pourquoi les géologues s’y intéressent
Un rollover est un piège favorable aux hydrocarbures. Le piégeage dépend de l’étanchéité de la couche de couverture et de la présence de réservoirs gréseux placés face à des argiles imperméables le long des failles du compartiment supérieur. C’est pourquoi les géologues pétroliers repèrent ces plis sur les profils sismiques.
Au lycée, le sujet se rattache à la tectonique, que l’on aborde avec la spécialité SVT au lycée, puis en licence de géosciences. Pour réviser, les cours en ligne ouverts (MOOC) proposent des modules de géologie, et une méthode d’apprentissage visuelle aide à mémoriser les coupes : refaire à la main le plan courbe et le rollover fixe la géométrie mieux qu’une relecture.
Retenir une cuiller, un plan qui s’aplatit et un bloc qui pivote suffit pour reconnaître une faille listrique sur la plupart des schémas de cours.
