Entre le Grand Lac et le Lac de Pétichet, la constitution du soubassement rocheux des lacs et de leurs reliefs bordiers change complètement. Cela est dû à ce que le plateau des lacs est traversé en biais par une grande cassure, la faille de Pétichet (non tracée sur la carte géologique au 1/50.000° Vizille). Bien qu'elle ne soit nulle part observable à l'affleurement l'existence et le rejet de cette faille découlent à l'évidence des données cartographiques, car elle interrompt la continuité des bandes d'affleurements, globalement allongées N-S, et notamment d'une façon particulièrement claire celles observables dans sa lèvre sud-est.

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La partie septentrionale de la Matheysine
vue d'avion, du nord-est, depuis l'aplomb de Séchilienne.

ØS (en rouge) = chevauchement du Sénépy (jalonné d'affleurements triasiques) ; a.mB = accident médian de Belledonne ; f.P (en jaune) = faille (décrochement) de Pétichet ; f.JN (en jaune) = faille de Jasneuf (voir "Vercors"), prolongement vraisemblable vers le sud-ouest de la faille de Pétichet ; f.B = faille des Bigeards.
Les tirets rouges fins soulignent la surface de la pénéplaine anté-triasique. Les pentes de l'angle inférieur gauche sont celles de la Petite Cuche du Grand Serre.

Elle a pour effet de surhausser, à l'ouest du lac de Pétichet, le socle cristallin et le Houiller, qui y forment l'échine montagneuse du Bois de Paraillat et de la Pierre Percée (alors que c'est le Lias qui forme les collines moins élevées qui la prolongent au nord du collet du Crey). Elle se poursuit dans son versant ouest en y limitant les affleurements de Houiller d'Aveillans de ceux, liasiques, de la vallée de Vaux. On ne peut en suivre avec précision le tracé au NE du lac , en raison de la trop large extension des dépôts quaternaires ; mais on en retrouve un jalon dans cette direction, très au nord de Cholonge, au col de la Fond des Sciaux, où elle juxtapose au socle cristallin qui affleure à l'ouest (et appartient au bloc du rameau externe de Belledonne), les schistes aaléniens de la série épaisse du Grand Serre (appartenant au bloc du rameau interne).

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L'extrémité sud du Grand Lac et le lac de Pétichet
vus du sud-ouest, depuis les pentes de Saint-Théoffrey (hameau des Berlioux)

f.P = faille de Pétichet (le compartiment gauche a reculé vers l'arrière par rapport à celui de droite) ; (cL = calcaires de Laffrey)
gl.R = alluvions glaciaires rissiennes (crête du Canier et pentes de la combe aalénienne de Cholonge) ; gl.W1, gl.W2 et gl.W3 = alluvions glaciaires wurmiennes, respectivement du premier stade de retrait (Pierre Châtel), du second (Les Thénaux) et du troisième (Pétichet).

Cette cassure est en fait un important décrochement, car elle interrompt et décale dans le sens dextre le tracé de l'accident médian de Belledonne : celui-ci, venant du nord, aboutit au sommet du ravin du Grand Rif de Saint- Barthélémy et y bute contre les escarpements de Lias du Grand Serre, précisément parce qu'il y est tranché par la faille de Pétichet (voir la page "Grand Serre"). On retrouve son tracé NS plus de 5 km vers le sud-ouest au niveau du Lac de Pétichet, qu'il traverse longitudinalement.

L'origine glaciaire du creusement et de la disposition en chapelet des lacs de Laffrey est attestée par les dépôts morainiques qui garnissent les seuils séparant les éléments successifs de cet alignement. Celui de Pétichet est particulièrement spectaculaire.