Fiche DATATION RELATIVE DES ROCHES ET DES ÉVÈNEMENTS
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DATATION RELATIVE DES ROCHES ET DES ÉVÈNEMENTS NEMENTS GÉOLOGIQUES G La datation relative permet de positionner positionne dans le temps des évènements géologiques (formation dune chaîne de montagnes) ou des évènements biologiques (crise Crétacé Tertiaire) les uns par rapport aux autres Le positionnement relatif de ces évènements est fondé sur des principes géométriques et paléontologiques. 1. Lecture d’une une carte géologique Les couleurs portées sur une carte géologique correspondent aux âges des roches sédimentaires ou à la nature des roches magmatiques et métamorphiques. Les roches sédimentaires sont datées relativement les unes par rapport rappo aux autres, chaque étage portant un nom évoquant le lieu où il fut décrit pour la première fois. 2. Les principes de la chronologie relative PRINCIPE DE SUPERPOSITION : Le principe de superposition permet d’ordonner ordonner un ensemble de couches superposées supposées suppos s’être déposées initialement horizontalement. Il s’applique à toutes les roches qui présentent des structures stratifiées ou roches sédimentaires et roches volcaniques). Lorsque plusieurs strates sédimentaires (ou coulées volcaniques) sont superposées, la strate (ou coulée) inférieure, mise en place la première, est la plus âgée. Ici, la strate 1 est située sous la strate 2 et est donc plus âgée. De même, 2 est plus ancienne que 3. Le principe de superposition peut s'énoncer ainsi : « lorsque des sédiments se déposent, ou qu'il y a une succession de coulées volcaniques, la strate située le plus bas sera plus vieille que celle qui se trouve au-dessus. au » Il faut souligner que dans le cas d’événements événements tectoniques qui conduisent une disparition de la stratification initiale l’application unique de ce principe ne permet pas de dater relativement des strates. Coulée de lave à Hawaï. La coulée recouvrant la route est plus jeune. jeune . Oligocène de Manosque. Superposition uperposition de strates sédimentaires (calcaires puis lignites puis calcaires). Les couches supérieures sont les plus jeunes PRICNCIPE DE RECOUPEMENT : Lorsque deux structures géologiques se recoupent, la plus récente recoupe la plus ancienne. Une intrusion granitique se mettant en place par cristallisation d’un d un magma au cours de son ascension, un granite est plus us jeune que les roches encaissantes. Ce principe de recoupement s’applique s applique aux filons et aux cheminées volcaniques, la montée d’un un magma étant toujours postérieures à la formation des roches traversées. La formation d’un pli ou d’une ’une faille est e plus récente que celle des roches qu’ils ’ils affectent. Ici, la faille F affecte les strates 1 et 2 mais pas la strate 3. Elle est donc plus récente que 2 mais plus ancienne que 3. « Un événement (intrusion magmatique, faille, plissement, discordance, érosion)) qui provoque un changement dans la géométrie des roches est postérieur à la dernière strate qu'il affecte et antérieur à la première strate non affectée. » Paysage d’Islande. La route recoupant la coulée de lave du XVe siècle est plus jeune que la coulée de lave. Cette coulée remplissant partiellement la vallée est plus jeune que la formation de la vallée. Région des Sables d'Olonne (Vendée). (Vendée) Roches métamorphiques plissées et foliées, recoupées par un filon granitique sans foliation ni plissement. Le filon est donc plus jeune que les roches métamorphiques. Lorsqu’une strate repose à l’horizontale horizontale sur des strates plissées, érodées, on a une zone de contact anormale entre ces deux ensembles, on parle de discordance : une couche très ancienne est alors en contact avec une couche cou récente. La formation plissée et érodée est antérieure à la strate horizontale non affectée par le plissement. Route de Las Vegas à la Vallée de la Mort. Terrains volcano-sédimentaires volcano affectés par ar une faille. L'ensemble est recouvert par une coulée de laves non affectée par la faille. La faille est donc postérieure aux terrains volcanovolcano sédimentaires mais antérieure à la coulée de lave. Région du bassin de Lodève. Terrains triasiques horizontaux horiz recouvrant en discordance des terrains permiens inclinés de 15°. Le basculement a donc eu lieu après le dépôt des terrains permiens mais avant celui du dépôt des terrains triasiques. Il est donc permien terminal. PRINCIPE D'INCLUSION : Les morceaux de roche inclus dans une autre couche sont plus anciens que leur contenant. Église de San Juan de Paricutin (XVIIIe siècle), Mexique. L'édifice est englobé dans la coulée de lave du volcan Paricutin, émise lors de l'éruption de février 1943. Région d'Albas (Département de l'Aude). Couche de conglomérat X contenant des galets provenant d'une couche Y. La couche X est plus récente que la couche Y. Ici Y est du Jurassique et X du Crétacé PRINCIPE DE CONTINUITÉ : Ce principe permet de donner un âge sur toute la surface où la couche est représentée quelle que soit la nature lithologique de la couche. L’âge d’une strate est la même sur toute son étendue. Des roches de nature différentes ont donc le même âge si elles appartiennent à la même strate. Ex : la formation de gypse de Montmartre se retrouve à Cormeilles et au nord de la Marne. En ces différents points de la région parisienne, on retrouve les mêmes formations, identifiables par leur caractères lithologiques (gypse) et situées dans la même position les unes par rapport aux autres. On admet donc que l’âge de cette couche est le même aux différents endroits où on l’identifie. PRINCIPE D’IDENTITÉ PALÉONTOLOGIQUE : Ce principe permet des corrélations à distance entre plusieurs formations sédimentaires. Il est basé sur le fait que 2 strates contenant le même fossile sont de même âge. L’application de ce principe repose sur l’utilisation de fossiles stratigraphiques. Un bon fossile stratigraphique doit : - Être caractéristique d’une courte période de temps, et donc appartenir à une espèce dont la durée d’existence à été particulièrement brève. - Avoir une vaste répartition géographique, pour qu’il puisse se rencontrer en des endroits éloignés les uns des autres. - Être abondant, pour augmenter la probabilité de la rencontrer dans une roche sédimentaire. Ces caractères se rencontrent principalement chez des espèces marines, nageuses, comme les Ammonites, ou planctoniques, comme nombre de Foraminifères. Par leur abondance, certains microfossiles peuvent constituer des marqueurs du temps à l’échelle planétaire. Une datation plus précise peut être obtenue grâce à des associations de fossiles. Les espèces caractérisant un même horizon biostratigraphique n’ont existé ensemble que pendant une courte durée. 3. L’échelle relative des temps géologique Les principes de continuité et d’identité paléontologique ont permis d’établir une chronologie relative des temps géologiques à l’échelle mondiale : « L’échelle stratigraphique des temps géologiques ». Celle-ci est découpée en ères, systèmes ou périodes, et en étages, unités de temps plus petites. Plusieurs strates superposées peuvent appartenir au même étage. Le principe de recoupement permet de préciser l’âge d’une roche sédimentaire située au contact d’une roche magmatique dont on connait l’âge absolu. Elle est plus récente lorsqu’elle la surmonte, et est plus ancienne lorsqu’elle est recoupée par elle. En situant dans le temps les étages de l’échelle stratigraphique, les principes de chronologie relative, associés aux méthodes de datation absolue, permettent de mesurer la durée des phénomènes géologiques. ERREURS CLASSIQUES A EVITER : - L’épaisseur d’une strate ne peut servir à estimer la durée qu’elle représente : en fonction du milieu de sédimentation considéré, l’épaisseur d’une strate est variable. Avant d’utiliser le principe d’identité paléontologique, il faut vérifier que le fossile utilisé est vien un fossile stratigraphique.
