visite de la réserve naturelle géologique du Toarcien.

SORTIE SUR LE TERRAIN
EN PREMIERE S
VISITE DE LA RESERVE NATURELLE
GEOLOGIQUE DU TOARCIEN
Vue générale du site n°1
Problématique :
- comment lire un front de taille ? Quelles sont les caractéristiques des roches
sédimentaires ? Que nous apprennent les fossiles qu’elles renferment ?
- comment a été établi le découpage du temps en géologie ?
Le contexte géologique
La Réserve Naturelle Géologique du Toarcien se situe dans la région du Seuil du
Poitou à la limite entre le Bassin Parisien et le Bassin Aquitain. On peut ainsi trouver
des terrains géologiques qui se trouvent à plus grande profondeur dans d’autres
régions.
Voir carte géologique de la France au 1/1000000
Intérêt historique de la Réserve Naturelle Géologique du Toarcien
Cette réserve géologique a été créée le 23 novembre 1987 par décret ministériel.
Elle a pour vocation de protéger deux anciennes carrières à ciel ouvert localisées à
Vrines. Ces carrières étaient exploitées, au moyen – âge surtout, pour le grès utilisé
comme matériau de construction en raison de sa faible porosité et de sa résistance et
pour le calcaire argileux utilisé comme pierre de taille.
Il est interdit d’y récolter des échantillons de roches ou de fossiles, d’y
prendre des moulages ou de creuser les fronts de taille.
Ces carrières ont été étudiées au XIXe siècle par un naturaliste et ethnologue
français Alcide Dessalines d’Orbigny qui a créé la notion d’étage, l’une des
subdivisions du temps en géologie. Ces travaux ont été publiés en 1849.
En 1962, Jean Gabilly a défini des horizons biostratigraphiques.
Le Toarcien est défini depuis 2004 comme une période de 7.4 millions d’années allant
de -183 Ma à -175.6 Ma
Activités au lycée :
-
Etude des roches observées en lames minces
Observation des microfossiles
QUESTIONNAIRE
SITE N°1 : étude des roches sédimentaires du stratotype
1) Justifiez d’après leur aspect à l’affleurement que les roches observées sur le front
de taille sont des roches sédimentaires.
2) Identifiez par l’observation des terrains et des échantillons la nature des roches
présentes de la base au sommet de la carrière.
3) Déterminez quelles sont les roches, les plus anciennes et les plus récentes.
Indiquez quel est le principe utilisé.
4) Recherchez quelles ont été les conditions de dépôt de ces roches. Précisez quel
principe vous utilisez.
5) Repérez sur l’échelle des temps la période correspondant à leur dépôt en vous
aidant des panneaux.
6) Recherchez les relations géométriques entre les bancs. Orientez les strates grâce
à la boussole.
7) Schématisez les observations réalisées (dessinez une coupe du front de taille)
SITE N°2 : étude du principe de biostratigraphie grâce à l’observation des ammonites
1) Complétez le schéma d’une coupe d’ammonite typique
2) Observez les fronts de taille et l’échelle des temps illustrée afin de noter les
aspects successifs des quatre caractéristiques suivantes des ammonites :
- Côtes
- Carène
- Section
- Sillon latéral
3) Dans quel(s) horizon(s) trouve-t-on ORTHILDAÏTES DOUVILLEI ? HILDOCERAS
BIFRONS, HARPOCERAS SERPENTINUM ?
4) Comment peut-on qualifier ces espèces ?
5) Déterminez le nombre total d’horizons biostratigraphiques (numéro en chiffres
romains)
6) Retrouvez par le calcul la durée moyenne de temps correspondant à un horizon
pour le Toarcien
On a retrouvé à Digne dans les Alpes un fossile d’ichtyosaure (vertébré marin) dans
des terrains à Harpoceras Serpentinum. Quel principe utilise-t-on pour dater
l’ichtyosaure ?
ANNEXES
Lexique :
Ammonite : mollusque céphalopode fossile qui vivait en eau peu profonde Les
ammonites sont apparues il y a 400 millions d’années environ et ont totalement
disparu au début de l’ère Tertiaire il y a 65 millions d’années.
Banc : couche de roche présentant un faciès lithologique homogène désignée par un
numéro en chiffre arabe
Bassin sédimentaire : lieu où se déposent des sédiments (lac, mer épicontinentale,
océan…)
Calcaire bioclastique : calcaire comportant des débris de coquilles
Calcaire à entroques : roche constituée de débris de pédoncules de crinoïdes
cimentés par une matrice de carbonate de calcium
Calcaire à oolithes : roche carbonatée constituée d’oolithes cimentées par une
matrice de carbonate de calcium
Calcaire marneux : calcaire argileux
Concordance : parallélisme entre les strates
Coupure : limite entre deux étages, deux systèmes ou deux ères marquée le plus
souvent par un renouvellement très rapides des faunes et des flores
Diagenèse : maturation du sédiment en roche sédimentaire par un ensemble de
réactions biologiques (activité de microorganismes), physiques (augmentation de
pression et de température) et chimiques.
Discordance angulaire : angle existant entre deux formations géologiques
superposées
Echelle stratigraphique : découpe des temps géologiques en étages, systèmes et ères
Ere ou érathème: ensemble de plusieurs systèmes
Etage : intervalle de temps fossilisé lors du dépôt des sédiments correspondant à un
stratotype. Il est constitué d’un ensemble d’horizons biostratigraphiques
Faciès sédimentaire : somme des caractères lithologiques (LITHOFACIES) et
biologiques (FACIES PALEONTOLOGIQUE) d’un dépôt sédimentaire.
A l’échelle du microscope, on parle de microfaciès.
Fossile de faciès : reste ou empreinte d’être vivant disparu caractéristique d’un
milieu de vie très précis permettant de reconstituer les paléo - environnements
Fossile stratigraphique : reste ou empreinte d’être vivant disparu ayant eu une
grande extension géographique et présentant une grande abondance dans les
sédiments. Les fossiles stratigraphiques sont des espèces qui sont apparues, se sont
développées et ont disparu sur une période relativement courte.
Grès : roche friable compacte constituée de grains de quartz et/ou de débris
coquilliers cimentés par une matrice de nature calcaire (grès à ciment carbonaté) ou
siliceuse.
Horizon biostratigraphique : strate comportant une association de fossiles
stratigraphiques unique repérée par un numéro en chiffre romain. Il représente le
plus fin découpage du temps en géologie
Lithologie : nature de la roche constituant le terrain
Marne : roche sédimentaire de nature argilo-calcaire
Marno – calcaire : marne carbonatée
Marqueur stratigraphique : fossile ou association de fossiles stratigraphiques
caractéristique d’une période géologique
Oolithe ferrugineuse : concrétion de taille millimétrique constituée d’oxyde de fer
Principe de continuité : deux formations géologiques qui présentent le même
lithofaciès et le même contenu paléontologique sont de même âge
Principe de l’actualisme : on peut comparer les événements anciens aux événements
récents. Les causes actuelles peuvent expliquer les phénomènes anciens (les mêmes
causes ayant provoqué les mêmes effets).
Principe de recoupement : toute formation ou structure qui en recoupe une autre est
postérieure à celle-ci
Principe de superposition : les roches sédimentaires les plus profondes sont aussi les
plus anciennes, sous réserve que la disposition d’origine soit conservée.
Principe d’identité paléontologique : toute strate ayant le même contenu fossilifère
qu’une autre située en un lieu différent est de même âge
Sédiments : matériaux issus de l’érosion ou restes d’organismes morts ou
concrétions déposés sur le fond d’un bassin sédimentaire. On distingue les sédiments
détritiques (ou terrigènes), les sédiments d’origine biologique ou biochimique et les
sédiments d’origine bio - détritique
Série sédimentaire : ensemble de dépôts transformés en roches sédimentaires par
diagenèse.
Seuil : haut- fond
Strate : couche de sédiments superposée à une autre
Stratotype : série sédimentaire typique choisie historiquement ayant une lithologie et
une association de fossiles stratigraphiques particulières. Il représente la fossilisation
de l’intervalle de temps correspondant à son dépôt.
Système : ensemble de plusieurs étages
Documents photographiques :