Les failles

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Faille (Français) / Fault (Anglais) / استراحة (Arabe)

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Domaine, Discipline, Thématique


Définition écrite

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  • Faille est un déverbal de l'ancien français faillir, littéralement « manquer », terme utilisé par les mineurs du Nord-Est de la France lorsqu'il ne trouvaient plus le filon ou la couche qu'ils exploitaient. Ils disaient alors que cette couche avait « failli », c'est-à-dire qu'elle manquait car elle avait été décalée par une discontinuité1.


  • En géologie, une faille est une structure tectonique consistant en un plan ou une zone de rupture le long duquel deux blocs rocheux se déplacent l'un par rapport à l'autre. Ce plan divise un volume rocheux en deux compartiments qui ont glissé l'un par rapport à l'autre dans un contexte de déformation fragile. Ce déplacement et la déformation cisaillante sont dus aux forces exercées par les contraintes tectoniques, qui résultent de la tectonique des plaques ou à la force gravitaire (instabilité gravitaire). La valeur du déplacement est le rejet de faille.
  • Les failles existent depuis l'échelle microscopique (millimétrique) jusqu'à celle des plaques tectoniques (plusieurs centaines de kilomètres). Les grandes failles se trouvent aux limites de plaques et aussi au sein des zones déformées intraplaques.
  • Les éléments de la faille sont:
  • Compartiments : blocs rocheux séparés par une faille, l'un est « soulevé », l'autre « affaissé »
  • Lèvres : Surfaces de contact engendrées par la cassure sur chacun des bloc séparés
  • Rejet de faille : ampleur du déplacement relatif d'un compartiment par rapport à l'autre le long du plan de faille
  • Regard : côté vers lequel plonge la lèvre du compartiment soulevé
  • Plan de faille : surface de glissement, verticale ou oblique, d'un compartiment par rapport à l'autre
  • Miroir de faille : section du plan de faille ayant subi par frottement un polissage mécanique ou affecté de stries, de rayures, de cannelures orientées dans le sens du déplacement. Morphologiquement, il s'agit de la partie visible en surface du plan de faille
  • Crochon de faille : courbure brusque des couches au contact d'une faille, la torsion de ces couches s'effectuant en sens inverse du déplacement des deux compartiments.


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  • Les failles actives sont responsables de la majorité des tremblements de terre. Ceux-ci sont dus au glissement rapide (quelques secondes à quelques dizaines de secondes) sur le plan de faille lors du brusque relâchement des contraintes accumulées de façon élastique pendant une longue période intersismique.
  • Les failles conjuguées résultent d’une même contrainte. Elles peuvent être synthétiques ayant le même sens qu’une autre faille plus importante servant de référence, ou antithétiques ayant un sens opposé à une autre faille plus importante servant de référence.

Une faille normale accompagne une extension ; le compartiment au-dessus de la faille ("toit") descend par rapport au compartiment situé en dessous de la faille ("mur"). La géométrie obtenue entre des failles normales de pendage convergent opposé est appelée graben. L'inverse (failles normale de pendage divergent opposé) correspond à un horst.

Une faille inverse, ou chevauchement accompagne une compression ; le compartiment au-dessus de la faille ("toit") monte par rapport au compartiment situé en dessous de la faille ("mur").

Un décrochement accompagne un mouvement de coulissage essentiellement horizontal; les décrochements purs (faille verticale et déplacement horizontal) ne s'accompagnent d'aucun mouvement vertical. Les décrochements peuvent être dextre ou sénestre, suivant que le compartiment opposé à l'observateur se déplace vers la droite ou la gauche (respectivement).


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Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations

  • Des failles actives importantes marquent les frontières entre chaînes et bassins, zone particulièrement menacée par des glissements de terrain provoqués par des tremblements de terre.En connaissance de cause l'homme ne doit pas installer des quartiers d'habitations dans ces zones à risque.
  • Les terrains faillés peuvent être liés à une structure piège.Alors la connaissance de ce type de terrain peut nous renseigner à l'existence probable d'un gisement pétrolifère.

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Idées ou Difficultés liées à son enseignement

  • La plupart des enseignants des sciences de la vie et de la terre qui doivent parfois enseigner la géologie sans avoir été eux même formés à l'enseignement de cette discipline.
  • Depuis plus de vingt ans, les travaux en didactique des sciences à propos de l’intérêt des conceptions ou « idées préalables » des élèves et leur prise en compte dans l’enseignement se sont multipliés (Astolfi & Peterfalvi, 1993 ; Peterfalvi, 1997a, 1997b). Les conceptions apportent une réponse satisfaisante aux problèmes qui questionnent le sujet et ne peuvent pas être ignorées dans le processus d’apprentissage (Giordan & De Vecchi, 1987). L’étude des conceptions permet de repérer les obstacles sous-jacents qui, selon Astolfi et al. (1998/2006), sont à la base de ces conceptions et les stabilise en profondeur. Les obstacles sont à considérer comme le noyau de résistance des apprentissages scientifiques et peuvent être à l’origine des difficultés d’acquisition d’un concept, malgré les efforts de l’enseignant et la rigueur de ses dispositifs d’apprentissage.
  • Le fixisme : l’élève vivant au présent considère les continents comme étant en situation stable. Il fige les objets géologiques et n’admet pas les changements (Monchamp & Sauvageot-Skibine, 1995). Cet obstacle pourrait entraver l’apprentissage de la théorie de la tectonique des plaques baseé sur la"mobilité". De plus, le fixisme (vision statique de la Terre) pourrait constituer un obstacle au développement du concept de temps géologique chez les élèves.
  • Les recherches didactiques, qui se sont intéressées à l’étude des conceptions des élèves relatives aux sciences de la Terre, signalent que certaines conceptions persistent à des moments différents du cursus scolaire, tandis que d’autres évoluent ou apparaissent à des niveaux d’études bien définis (Laperrière-Tacussel, 1995 ; Allain, 1995 ; Roubaud, 2001). Ces études permettent de pointer les obstacles essentiellement rencontrés en sciences de la Terre.

Aides et astuces

  • Depuis plus de vingt ans, les travaux en didactique des sciences à propos de l’intérêt des conceptions ou « idées préalables » des élèves et leur prise en compte dans l’enseignement se sont multipliés (Astolfi & Peterfalvi, 1993 ; Peterfalvi, 1997a, 1997b). Les conceptions apportent une réponse satisfaisante aux problèmes qui questionnent le sujet et ne peuvent pas être ignorées dans le processus d’apprentissage (Giordan & De Vecchi, 1987). L’étude des conceptions permet de repérer les obstacles sous-jacents qui, selon Astolfi et al. (1998/2006), sont à la base de ces conceptions et les stabilise en profondeur. Les obstacles sont à considérer comme le noyau de résistance des apprentissages scientifiques et peuvent être à l’origine des difficultés d’acquisition d’un concept, malgré les efforts de l’enseignant et la rigueur de ses dispositifs d’apprentissage. Ainsi, l’intérêt accordé aux conceptions et aux obstacles dans les apprentissages conduit à se concentrer sur les stratégies didactiques qui facilitent leur dépassement (Astolfi & Peterfalvi, 1997). Ces stratégies portent, selon ces auteurs, sur trois moments fondamentaux, le repérage de l’obstacle par l’enseignant, sa fissuration et son dépassement par les élèves (Astolfi & Peterfalvi, 1993). Les obstacles sont alors traduits après leur identification en objectifs d’apprentissage « objectifs-obstacles » qui servent de points d’appui pour aider les apprenants à les dépasser pendant la période d’enseignement (Martinand, 1986).
  • Tous ces obstacles, qui peuvent se retrouver non seulement chez les élèves mais aussi chez leurs enseignants, semblent résister considérablement au changement. Pour Brousseau (1990, p. 123), l’obstacle « va résister au rejet, il tentera, comme il se doit, de s’adapter localement, de se modifier aux moindres frais, de s’optimiser sur un champ réduit, suivant un processus d’accommodation bien connu ». Par conséquent, l’efficacité des enseignements dépend des situations proposées aux élèves. « Aussi, le franchissement d’un obstacle exige un travail de même nature que la mise en place d’une connaissance, c’est-à-dire des interactions répétées, dialectiques de l’élève avec l’objet de sa connaissance » (ibid.). L’apprentissage est alors conçu en termes de changements conceptuels et l’enseignant met à profit les erreurs des élèves pour concevoir une stratégie adaptée. Tout ceci se traduit, au plan méthodologique, par la nécessité d’identifier et d’étudier les conceptions des élèves et des enseignants libanais afin de repérer les obstacles majeurs à l’enseignement de cette discipline.

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