LEVER GEOLOGIQUE

République Démocratique du Congo
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE
PROVINCE DU MANIEMA
ISTITUT FACULTAIRE DES MINES ET GEOLOGIE DU MANIEMA
IFMG/MANIEMA
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE GEOLOGIE
Destinés aux étudiants de graduat en géologie
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PLAN DU COURS
CHAP I: INTRODUCTION ET GENERALITES
-OBJECTIFS ASSIGNES AU COURS
CHAP II: LA RECONNAISSANCE DU TERRAIN D`ETUDE
1. RECONNAISSANCE DES STRUCTURES GEOLOGIQUES
2. LES MESURES DE SECURITE
CHAPIII: TECHNIQUE DE LEVER
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
LES SPECIFICITES DES TRAVAUX DE LEVER
EQUIPEMENT
LE DESSIN SUR LE TERRAIN
LE SYSTEME DE NOTATION
L`USAGE D`UN CARNET DE TERRAIN
LA COLLECTE DES ECHANTILLONS TEMOINS
LES MESURES STRUCTURALES A L`AFFLEUREMENT
L`UTILISATION D`UN GPS
L`USAGE DE LA PHOTOGRAPHIE
CHAPV: LES TRAVAUX DE BUREAU
TRAVAUX PRATIQUES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
HENRY, M. J. (1983) Méthode Moderne de Géologie de Terrain, Manuel
d'Analyse
Structurale. Série 2a, Editions Technip, 183pp
McCLAY, K. R. (1987) The mapping of geological structures. Geological
Society if London
Handbook Series, Open University Press, 161pp
BARNES, J. W. (1981) Basic Geological Mapping. Geological Society if
London Handbook
Series 1, Open University Press, 112pp
TUCKER, M. E., (1982) The Field Description of Sedimentary Rocks.
Geological Society if
London Handbook Series 2, Open University Press, 124pp
F. BOULVAIN (1993). Introduction à la Cartographie géologique.
Universite de
Liège, 2007
http://www.geol-alp.com/z_complements/cartes_geol.html
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Chapitre I. Introduction et Généralité
1.Introduction
Situé dans le domaine des sciences expérimentales, la Géologie se veut
une science appliquée a des travaux de terrain dont l`aboutissement est
l`établissement d`un produit final après planifications et descente
répétitive sur les terrain d`expérimentation. Son domaine d`action est
vaste et incluent non seulement les travaux d`exploration minières, mais
d`aussi plusieurs autres applications de la géologie à savoir la
cartographie régionale générale, la géologie structurale, la cartographie
réseau hydrologique et hydrogéologiques, la géologie de l`ingénieur, etc.
Ce vaste champ d`action exige d`un géologue une aptitude assez poussée
de la reconnaissance des éléments importants dans la récolte et
l`interprétation des données.
Ce cours constitue donc un appui a toutes les autres branches attachées à
la géologie générale et structurale. Il s`agit d`un outil pratique et permet
aux étudiants d`aborder avec facilités quelques aspects élémentaires des
travaux de terrain sensés d`obligation connus de tous les géologues. Il
prend en relief :

La reconnaissance générale du terrain

La conduite des travaux de terrain

La récolte des données

La fiabilité des résultats

L’établissement d`un rapport final du terrain et du bureau
Ces objectifs poursuivis sont globaux et abordés dans l`ensemble des
chapitres figurés dans le plan du cours ci haut indiqué. L’attention sera
le plus fixée sur la cartographie des roches d'origines sédimentaires du
fait de leur richesse structurale remarquables (cas des séries stratifiées
ou plissées).
3
2. Le levé cartographique et géologique
Il implique en son sein une étude détaillées et approfondies des manuels
préexistants et en cas de l`absence de ces derniers, dans de zone non
couvertes, des descentes sur les terrains ne vue de confectionner une
référence. Le géologue se retrouve alors le point de départ d`une œuvre
quoique souvent inachevée. Le lever géologique n`est qu`une cartographie
planifiée et exécutée par un campagne d`un ou de plusieurs géologues en
vue de produire une esquisse de la réalité du terrain selon plusieurs
aspects
notamment
:
lithologique,
structural,
géomorphologiques,
tectonique, etc. Au bout de compte, les travaux effectués par le géologue
seront voués non seulement à la récolte quotidienne des données de
terrain, mais aussi et surtout à la confection d'une carte géologique du
milieu.
De cette carte découlera des consultations successives et différents levés.
D'où, à partir d'une esquisse cartographique géologique bien faite seront
levées successivement des structures et des profils structuraux
correspondant au besoin de l’utilisateur.
● Pourquoi apprendre à lever des cartes géologiques ?
La première question qui se pose est évidemment est celle de l'utilité de
cette discipline de travail, que d'aucuns ont pu (notamment ces dernières
années) considérer comme désuète. Deux réponses sont à apporter, la
première étant qu'elle a un intérêt fondamental pour la formation du
géologue, la seconde que l'on a encore besoin de faire des cartes géologiques
ou de réviser celles existantes.
4
● Apprendre le lever cartographique est essentiel dans la formation
du géologue
Le lever cartographique est avant tout un outil de base, que l'on peut dire
"multi usages" puisqu'il sert à toutes les disciplines, bien que l'usage
structural soit évidemment prédominant.
D'abord la carte est un mode de représentation privilégié des observations
de terrain. C'est le meilleur carnet de notes, si l'on veut que les observations
conservent leurs relations dans l'espace (d'ailleurs nombre de praticiens
consignent parfois directement sur leur carte, dans des "bulles" du type de
celles des bandes dessinées, des observations complémentaires que l'on
s'attendrait plutôt à trouver sur leurs carnets).
En retour la lecture des cartes existantes, qui est une source fondamentale
de documentation, se comprend d'autant mieux que l'on aura pratiqué soimême le dessin sur le terrain.

L'apprentissage de la carte se pratique à toutes échelles.
L'échelle qui convient le mieux est celle de la carte détaillée
(1/10.000°) car elle maintient des relations de ressemblance très
étroites entre la représentation cartographique et le paysage
directement observable.
D'autre part cette échelle permet d'être à l'aise pour porter ses efforts à
affiner le dessin et permet de recueillir un grand nombre de données sur
une faible surface, ce qui permet de ne pas avoir à parcourir de trop
grandes distances pour avoir une base de travail substantielle. Encore
faut-il toutefois que sur une surface ainsi réduite il y ait suffisamment
d'observations à valeur exemplaire et de type différent à se mettre sous la
dent pour que l'exercice soit aussi largement instructif que possible : c'est
pourquoi les régions vraiment favorables aux camps de terrain pour
étudiants sont plus rares que l'on pourrait le croire ...
Au contraire lorsque l'échelle est plus petite (par exemple dès le 1/50000°)
la représentation devient plus symbolique, synthétisant les faits pour
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dégager des ensembles en négligeant les fins détails (notamment ceux
servant de repères locaux), de sorte que la carte s'éloigne plus du paysage
et se manipule moins aisément à tous égard.
● Temps nécessité par le lever et la publication d'une carte :
Il est difficile de répondre avec précision attendue d'autant plus que le
temps consacré à la "rédaction" d'une carte se partage entre l'exploration
du terrain et la mise en forme des données recueillies.
Le temps nécessité par le lever lui-même est variable en fonction de
multiples facteurs :


Degré de précision souhaité (lui-même fonction de l'échelle)
Difficulté intrinsèque du secteur (présence ou non de complexités
d'organisation tectonique et/ou stratigraphique) ;

Niveau des connaissances antérieures, notamment sur l'échelle
stratigraphique ;

Conditions
matérielles du travail : facilités ou gênés dans
l'hébergement et le cheminement : abondance du couvert végétal et
météorologie ;

Enfin niveau d'expérience et de "sens tactique" du praticien.
On peut donner comme vitesses moyennes de lever des valeurs de 1 à 2
km2 par jour, en terrain moyennement tectonisé et d'accès moyennement
aisé. Par exemple dans les chaînes découvertes une carte au 1/50.000°
pourront demander environ 200 journées de travail de terrain, tandis qu'il
en faudra plus ou moins dans d'autres plus ou moins exposées.
La mise en forme des données par l'auteur, pour leur transmission est plus
ou moins longue selon le caractère plus ou moins approfondi de
l'exploitation qui en est prévue. On peut l'évaluer à une demi-journée par
journée de terrain.
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● La validité du lever géologique dans le temps et dans l'espace
La nécessité de la révision d'une carte vient de ce qu'elle "vieillit", c'est à
dire qu'elle ne répond plus suffisamment bien à la demande du moment.
Cela peut d'abord résulter de la parution de nouveaux fonds topo (eux
mêmes révisés). Ce fut le cas lors du passage des cartes dites "d'Etatmajor", au 1/80.000°, à celles en courbes, au 1/50.000°, mais cela se
reproduit aussi à l'occasion de la réfection, encore en cours, de ces
dernières : elles ont en effet été d'abord basées sur des levés à la planchette,
puis sur une photogrammétrie au sol, enfin sur l'exploitation de photos
aériennes, avec des compléments sur le terrain de plus en plus améliorés
d'une édition à la suivante.
Mais surtout ce vieillissement se fait jour en général de façon progressive.
Cela résulte par exemple de modifications du terrain (routes, grands
travaux, éboulements naturels, etc...) qui occasionnent la mise en évidence
de données non accessibles lors du lever de la carte. Les données
enregistrées sur la carte apparaissent aussi insuffisantes, au bout d'un
certain délai, du fait de l'évolution des techniques d'analyse (mesures
microtectoniques, microfaciès, analyse du métamorphisme). Enfin les
cartes sont, comme les hommes qui les font, sujettes aux erreurs (aux
différents stades de leur fabrication, d'ailleurs). Chaque auteur qui
parcourt une nouvelle fois un terrain qu'il a levé en fait l'amère expérience.
Dans plusieurs pays du monde occidental la couverture à 1/50000° est
maintenant presque complète et les cartes à cette échelle font maintenant
l'objet de révisions et de nouvelles parutions lors de leur épuisement ou
même avant, lorsque l'évolution des connaissances et des concepts ou les
faiblesses du travail des auteurs de la première édition les font paraître
suffisamment désuètes. Le délai moyen est de l'ordre de 25 an
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Chapitre II. La reconnaissance du terrain d’étude
II.1. Reconnaissance des structures géologiques
a. L’importance des prérequis
Les prérequis font partie des connaissances de base orientées selon les
objectifs assignes aux travaux et selon les spécialités. Des travaux liés à la
description structurale et lithologique nécessiteront des connaissances de
base de la
géologie structurale, de la cartographie générale, de la
pétrographie, de la paléontologie et de l`habilite de la projection dans
l`espace des faits observes sur le terrain. Pour découvrir un litage des
couches sur le terrain, par exemple, il faudra avoir des notions
expérimentales sur les phénomènes sédimentaires et de la stratigraphie.
Dans un terrain métamorphique, l`intervenant reconnaîtra les schistosités,
les orientations préférentielles de minéraux et les néoformations minérales,
etc.
b. Zone
propices
aux
affleurement
rocheux
et
structuraux
1. Le manteau d’altération
Certains terrains sont recouverts du sol, difficile d`éclairer le prospecteur
sur la nature du substratum. Le géologue note quelques éléments
observables, notamment :

La structure ou la texture des différents horizons ;

La topographie de la zone à couvrir

La nature des minéraux reconnaissable afin de les rattacher à une
similarité rocheuse quelconque.
Dans les alluvions, le géologue observera les galets et effectuera une
reconstitution sédimentologiste en rapport à l`environnement régional.
Des cristaux siliceux observés à la surface du sol renseigneront mal sur
la nature lithologique d`autant plus qu`une multitude de roches
d`origines diverses contiennent de la silice. Cas du grès sédimentaire, du
granite magmatique ou des quartzites métamorphiques.
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D’où, l`observation du sol constitue un élément mais pas un support
fondé ; juste une idée assez vague et légère de la réalité d`en bas.
2. Les affleurements de surface
C`est un élément sûr et convaincant mais il faudra se rassurer de
l`emplacement de la roche. Dans les pieds de montagne, par exemple,
certains éboulis constitués des gros blocs prêteront à confusion. On
décapera les périphéries de l`affleurement, si possible, pour se rassurer de
cet emplacement réel.
En cas des gros blocs localisés sur une vaste étendue, l`on notera la
présence dans le milieu de tel type de roche avant de le corréler avec
l`environnement lithologique.
Des affleurements a la surface on sous-entend aussi les carrières
d`extraction.
Certains terrains exigeront de parcourir des distances pour accéder a des
affleurements visibles et sûrs. Cas des plusieurs pays tropicaux aux terrains
recouverts par les forêts denses ou les horizons d`altération profonds.
3. Les talus et les falaises
Ils mettent à nu les structures caches. Les talus naissent avec
l`exécution de certains ouvrages de génie civil tandis que plusieurs
falaises sont naturelles.
4. Les lis des rivières
Plusieurs variétés lithologiques locales ont été repérées aux abords des
rives et dans les lits de rivières.
Les rivières établissent un profil d`équilibre à travers des érosions
successives, laissant à nu des curiosités structurales aux alentours et a
leur lit dans des terrains a fort renouvellement hydrologique.
5. Les éboulements et les glissements
Les chutes de blocs rocheux dénudent des grandes variétés autrefois
recouvertes comme les glissements régionaux découvrent des niches
d`arrachement parfois constituées des roches intactes à structures
conservées.
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6. Les tranchées et forages
Ces ouvrages font remarquer de la stratigraphie de profondeur dans le
but de confirmer ou infirmer les données de surface.
II.2. Les mesures de sécurité
Tous les travaux de géologie moderne de terrain exigent un environnement
propice au bon rendement scientifique. Rien n'équivaut à un travail dans
un climat de paix et de sécurité.
D’aucun ne font des travaux superficiels et non consistants car
travaillant dans en situation de stress et de complainte. Pas de vraie
géologie en situation d`insécurité permanente.
a. Sources d`insécurité

Instabilité sociale (conflits armés, famine, us et coutumes, etc.).

Stress professionnelle (travail hâtif, intimidations, harcèlements,
abus du pouvoir, résultats insuffisants, etc.)

Difficultés liées au terrain (accessibilité, forêt dense, contraintes
atmosphériques, etc.)

L'imprudence de l'opérateur

etc.
Au terrain le géologue fera attention aux plantes infectieuses, aux
chutes des pierres, aux pentes glissantes et autres risques au péril de
sa vie. Il se fera un code de conduite qui le guidera en cas de situations
malencontreuses
et
sa
corporation
lui
permanente en cas de dommages inattendus.
10
offrira
une
assurance
C'est ainsi que certaines mesures s'avèreront très importantes et
seront sujets d'une maîtrise par cœur :

Ne jamais courir le long des fortes pentes, vers les pieds de
montagnes ;

Ne jamais travailler seul en milieu isolé ;

Ne grimper le long des faces rocheuses que quand on est accompagné
ou facilement accessible par l’expédition. Ne pas grimper sans
expérience conséquente.

Ne jamais entrer seul dans des anciennes mines et galeries et y entrer
après s'être rassuré de la sécurité dudit ouvrage.

Se renseigner d`avance sur les conditions sociales et sécuritaires du
milieu à prospecter ;


Le port des habits remarquables à distance et rassurants ;
Le port d'une casquette solide dans des carrières, sur des fortes
pentes à chute d'éboulis, dans des tranchées et dans les ouvrages
souterrains ;

Prendre en considération des conditions météorologiques de la région,
noter son itinéraire en présence de ses compagnons et/ou d'une
autorité locale, le temps de départ et celui d'un éventuel retour. Avoir
un moyen de communication approprié et se munir souvent de son
signal à résonance pour des travaux en milieu couvert ;

Se rassurer d'avoir un kit d’intervention d'urgence en cas
d'accident ou de tout autre besoin de circonstance (une pharmacie
mobile, une gourde d'eau, un sac de couchage, une casse-croûte
réduite au poids et au besoin) ;

Eviter des breuvages occasionnels, vecteurs d’insalubrités. Se
doter d'un paquet de stérilisant pour des travaux pouvant durer
plusieurs jours ;

Eviter de faire l'impossible ; cas de sites inaccessibles. Faire de son
mieux parfois pour les rendre accessibles.
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
En rappel, toute expédition géologique tiendra compte de la
réunion toutes les mesures pouvant faciliter le bon déroulement
du travail. La sécurité demeure facteur fondamental dans la
réussite d'une mission exploratoire géologiq
12
Chapitre III. Technique de lever
1. Les spécificités du lever
La cartographie géologique est un travail qui doit être avant tout
scrupuleux et méthodique. Il exige une grande vigilance, pour exploiter au
maximum les cheminements parcourus, et présente des aspects pénibles
(aller à des endroits difficiles ou désagréables) et parfois fastidieux (aller à
des endroits sans intérêt géologique).
Il ne faut pas croire cependant que le cartographe doit se conduire comme
une machine non dotée d'intelligence et n'être qu'une sorte d'aide
géologue rapportant fidèlement des données objectives (non "entachées"
d'interprétations), à partir desquelles pourront ensuite se bâtir vues
d'ensemble et interprétations. Certes une "observation objective" est
souvent prônée pour contrebalancer la tendance à trop vite construire des
édifices théoriques mal fondés (l'opposé du cartographe scrupuleux serait
le "petit génie" qui essaye de comprendre rapidement, à l'aide de
seulement quelques observations bien choisies). Si le principe en est bon
l'application pratique à en faire doit être fortement nuancée.
Il faut en effet souligner le caractère illusoire de cette prétendue
"observation objective", non dirigée, qui conduirait d'une part à se
déplacer sur le terrain au hasard ou suivant une règle abstraite de tout
présupposé géologique, et d'autre part à ne pas se laisser influencer par
les faits connus lors de l'observation. En effet les faits ne viennent pas tout
seuls à l'observateur (notamment pas ceux qui sont le plus significatifs) :
il faut les détecter ("on ne trouve que ce que l'on cherche"). D'autre part le
"fait"
objectif,
enregistré
scrupuleusement,
hors
de
tout
cadre
interprétatif, ne saurait exister, en raison du "filtre interprétatif" lié aux
connaissances générales de l'observateur et à celles qu'il a du contexte
régional.
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Plusieurs aspects se rattachent à ces remarques :
Le mode opératoire préconisé pour la majorité des situations et pratiqué
(implicitement sinon consciemment) par la plupart des praticiens est le
suivant :

Chaque nouvelle observation est confrontée, sitôt faite, avec les
précédentes pour aboutir sur le terrain à un schéma interprétatif.
Celui-ci sera souvent très simple voire simpliste, tel que "compte tenu
de son pendage cette couche prolonge bien son équivalent
précédemment observé".

Si le schéma déduit des observations antérieures s'avère inadapté on
a coutume de dire qu'il y a une anomalie. Ceci veut dire en fait qu'il
faut vérifier qu'il n'y a pas d'erreur. Ainsi l'observation est mieux
exploitée et éventuellement contrôlée ou complétée sur le champ.

Si l'observation est correcte il faut alors changer le schéma ou y
introduire des paramètres complémentaires. Chaque fois qu'un
nouveau schéma est envisagé il est préférable de le matérialiser par
un croquis (pour mieux en distinguer les difficultés éventuelles). En
procédant ainsi l'interprétation dirige éventuellement l'exploration en
suggérant les points de vérification à visiter (c'est la mise en action
des "hypothèses de travail"). C'est de cette façon que l'on peut
"rentabiliser" ses déplacements et gagner du temps en s'épargnant
des trajets inutiles ou peu fructueux.
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2. Equipement
Le géologue de terrain, pour une bonne exécution de sa tâche, est tenu de
faire inventaire de tout matériel qui lui sera utile bien avant sa descente
sur le lieu de terrain et son équipement sera inhérent à la nature des
travaux. Pour une bonne cartographie structurale, l'équipement usuel
sera constitué de : un marteau de géologue, une loupe, une bouteille
d'acide, un kit médical d'urgence, un couteau,un carnet de terrain, une
boussole, un ruban décamétrique, un altimètre, une carte géologique ou
géographique régionale de référence, une photographie aérienne, un
stéréoscope de poche, un bon matériel photographique.
a. La boussole :
Instrument indispensable s'il en est, c'est le bien le plus onéreux du
cartographe. De nombreux modèles existent sur le marché. Pour notre
usage spécifique, la boussole doit disposer d'une nivelle à bulle pour en
assurer l'horizontalité et d'un système de visée pour effectuer des
relèvements (voir ci-dessous). Toujours s'assurer de l'unité utilisée
(degrés, grades, millièmes) et du sens de la graduation (du Nord vers l'Est
ou vers l'Ouest). La première opération à effectuer est de calculer la
déclinaison magnétique de la boussole : la mesure donnée par
l'instrument est en effet un angle par rapport au nord magnétique (azimut
magnétique), qu'il faut transformer pour obtenir un angle par rapport au
nord cartographique (azimut cartographique). Cette opération simple doit
être effectuée à chaque changement de région de la façon suivante :
•
d'un point connu A, viser un autre point connu B de la carte
(clocher, château d'eau, pylône) et faire une lecture m ;
•
dessiner l'axe A-B sur la carte et mesurer au rapporteur l'azimut
cartographique c de cet axe ;
•
calculer la déclinaison d=c-m ;
•
utiliser la correction c=d+m pour toutes les mesures postérieures.
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Les erreurs de mesure à la boussole peuvent avoir des conséquences
désagréables (erreur sur la position lors d'un relèvement, erreur sur la
direction d'un plan géologique).
Contrôlez toujours les éléments suivants:
 Absence d'objet métallique à proximité de la boussole :
marteau, porte-cartes métallique (à proscrire), montures de
lunettes, fils de clôture, bracelet, automobiles ;
 Pas de champ électrique : ligne à haute tension ;

Utiliser la bonne déclinaison magnétique ;
 Faire
une
bonne
lecture
(mauvaise
interprétation
des
graduations, etc...).

Le clinomètre s'il n'est pas inclus dans la boussole. Il est toujours
possible d'en fabriquer un au moyen d'un rapporteur et d'un fil à
plomb...
b. La carte :
L’échelle doit bien sûr être en rapport avec le type de levé effectué. Dans
notre cas, il s'agit de lever de détail et nous utilisons la carte à 1/10.000
de l'IGN.
c. Le porte-carte
Idéalement au format A4, il comporte un dos dur capable de maintenir les
cartes lorsque l'on écrit dessus, une pochette pour protéger les cartes non
utilisées, un dessus transparent pour pouvoir consulter la carte par temps
de pluie. Cette combinaison insolite peut être obtenue en associant un
porte-document format A4 (non métallique) et une chemise transparente
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Petit matériel minimal du cartographe : porte-document, boussole (avec
nivelle et clinomètre), crayons, carte, rapporteur, carnet de terrain.
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d. Dans le camp
Le camp est de dépôt de base et lieu de compilation des données
recueillies au terrain. Il contient tous les outils de cartographie et le
ravitaillement nécessaire.
3. Le dessin sur terrain
Il est un croquis illustratif représentant à l’image de l'objet, tracée dans
le carnet de terrain comme support dans les interprétations ultérieures.
Il est fait avec soin dans l'esprit professionnel.
Les affleurements ne sont pas toujours faciles à délimiter avec
précision. On a donc intérêt à combiner deux techniques de dessin,
celle des affleurements cernés d'un contour et celle des taches de
couleur à limites non tracées.
En fait la première technique s'applique plus aisément aux limites entre
roche en place et couverture quaternaire : en effet cette dernière se repère
souvent à sa morphologie propre, qui permet de bien délimiter les plages
qu'elle occupe (cas notamment des jupes d'éboulis cônes de déjections et
terrasses, caractérisés par l'uniformité de la pente qui leur correspond).
La seconde technique s'impose plus particulièrement dans le cas des
affleurements partiellement masqués où ce n'est qu'en fin de travail qu'il
conviendra d'apprécier comment et dans quelle mesure on peut
interpoler entre deux point d'observation du même terrain. Il est
avantageux d'indiquer au vu même du terrain les interpolations qui
paraissent pertinentes (par exemple par de hachures plus ou moins
légères de la teinte correspondant à la formation masquée).
On distinguera avantageusement les contours de divers types
(stratigraphiques / anormaux "tectoniques", observés / interpolés,
morphologies, etc...) par des traits différents (gras, fins, tirées,
pointillés, barbules et autres).
Le choix des couleurs doit être fait en fonction de la lithologie (de
façon à ménager éventuellement des intermédiaires et des alternances
et à bien faire ressortir les différences entre formations telles qu'on les
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voit dans la nature) et non d'une échelle stratigraphique plus ou
moins standard (en ce cas on serait en permanence confronté à des
problèmes de distinction entre des nuances trop proches).
L'application de la teinte sur la carte peut se faire de diverses manières,
pour nuancer le degré de précision de l'observation :

Hachures pour les affleurements mal visités ou incertains car
masqués,


À plats pour ceux bien établis (roche nue),
Figuration de traces de bancs pour ceux où la disposition des
couches est bien visible (il s'agit de tracés symboliques, car seuls
quelques bancs peuvent être représentés, mais ils doivent être
disposés selon le tracé réel observé sur le terrain). Cette dernière
manière de faire est très avantageuse pour mettre en évidence les
éventuels problèmes d'organisation structurale.

Un grand principe est de ne rien faire de définitif ni d'irrémédiable :
la carte se construit toujours par corrections successives (sauf
explorations rapides évidemment). Cela a des conséquences dans le
choix du matériel de travail : pas de dessin à l'encre ni aux crayons
indélébiles. Importance de la manière dont sont taillées les mines des
crayons noirs et de couleur .... (Préférer des crayons un peu tendres
mais bien taillés plutôt que durs).

A remarquer que l'usage de la couleur est toujours pris avec
importance dans le report au propre car le croquis du carnet de
terrain n'est qu'une maquette propre à l'interprétation des données
fraîches du terrain.
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4. Les reports "au propre" :
D'une façon générale il est souhaitable de réaliser trois exemplaires de
carte à partir des levés

L’un, à même échelle que la minute de terrain, est l'exemplaire
"propre" de sauvegarde, où sont reportées aussi vite que possible
les observations nouvelles, avec le plus de fidélité (mais aussi de
clarté) possible.

Une carte simplifiée, à échelle plus petite, sera avantageusement
confectionnée : on y tentera une synthèse des observations en
remplissant les intervalles correspondant aux zones masquées et
elle
pourra
servir
de
base
à
l'élaboration
d'un
schéma
d'organisation (schéma structural pour les régions tectonisées).

Les minutes de terrain sont en outre à conserver précieusement,
car aucune copie n'est aussi fiable que le document original. À ce
propos l'auteur préfère multiplier les minutes, en photocopiant
autant de fois que nécessaire le fond topographique, plutôt que de
risquer de perdre sur le terrain les levés faits antérieurement. Cela
a pour second avantage d'éviter les ratures et surcharges, si l'on
repasse dans le même secteur en l'abordant sous un angle
différent.
Toutefois cette méthode doit être nuancée car elle a l'inconvénient de ne
pas mettre sous les yeux ces levés antérieurs pour les confronter sur place
avec les nouvelles observations
: un report préparatoire du dessin des zones marginales de celle à visiter,
sur le fond nouveau à emporter, constitue une bonne parade. Elle a
l'avantage supplémentaire de faire un inventaire des données acquises et,
par conséquent, des hypothèses en découlant pour le secteur à visiter :
celles-ci peuvent être exprimées par un dessin hypothétique, en teintes
légères (qui sera modifié lors de la visite).
20
4. LE SYSTEME DE NOTATION
a. Symboles à utiliser.
Les symboles utilisés sur la carte de support doivent être clairs, ne prêtant à
aucune confusion, non ambigus. Les éléments cartographiés seront
rapportés sur la carte de support au moment du prélèvement où l’opérateur
a encore une image fraîche de la configuration globale ou particulière du
terrain. Les figures correspondront à celles universellement connus, c'est-àdire de la méthode classique de cartographie structurale. Toutefois, certaines
notations dépendront aussi du système de lecture selon les Ecoles.
Pour les mesures structurales on adoptera des symboles de pendages
distincts pour les strates (pendage indiqué par une simple barre
orthogonale à l'azimut), pour les clivages (pendage indiqué, par exemple,
par la pointe d'un triangle) et pour les surfaces de cassure (azimut indiqué,
par exemple, par une double barre)
Inscrire la valeur de l'azimut, en degrés (ou grades) : il est en effet impossible
de l'indiquer de façon suffisamment précise par le simple dessin orienté du
symbole de pendage. Il en va de même pour la valeur du pendage, que le
système des traits de longueur proportionnelle au pendage, anciennement
utilisé au 1/80.000°, ne peut indiquer de façon suffisamment précise pour
les besoins actuels.
Sur le terrain il est recommandé de bien contrôler le sens du pendage en le
formulant en clair, par une indication sur le secteur de l'horizon dans lequel
se trouve l'azimut : N ou S, W ou E (des erreurs de 180° ou 90° sont en effet
faciles à faire, surtout si la carte n'est
Pas bien orientée).
Pour les plis il est toujours bon de marquer un symbole de charnière en le
disposant de la façon dont celle du pli se dessine réellement dans le versant
où on l'observe. C'est par une terminaison en pointe ou en queue de flèche
que l'on indiquera s'il s'agit d'un pli antiforme ou synforme.
Les avis sont partagés en ce qui concerne le tracé des contacts anormaux
tectoniques (trait gras, trait de couleur, trait ordinaire ?) et les symboles à
21
utiliser pour les désigner (x-- ou Ø--) : il est vrai que ce genre de notation
relève plus de l'interprétation que de l'observation objective
b. Manière d'enregistrer les mesures
Selon l'échelle et la densité des observations, c'est-à-dire selon la place
disponible, on peut procéder de diverses manières : en clair, en noir ou en
couleur (rouge sur fond de carte noir par exemple) ; au dos de la carte (à
l'emplacement d'un trou d'épingle repérable ainsi sur la face endroit sans
la surcharger d'écritures) ; sur carnet avec numéros sur la carte ; double
notation : sommaire et allégée sur la carte (signe de pendage et numéro),
plus détaillée sur le carnet (un croquis est utile dès que plusieurs surfaces
de recoupent).
22
5. L'usage du carnet de terrain
Comme pour l'utilisation d'une carte, le carnet de terrain est un
document essentiel que doit posséder un géologue pour a sa sortie pour
le terrain. Il devra être net, lisible ou compréhensible et d'un caractère
illustrative commode. Il sera toujours pris avec soin. Ce petit document
sera léger, solide, et contiendra toutes les données de référence
collectionnes sur le terrain. Il est utilisé par un géologue une fois au
terrain mais ne constitue pas sa propriété privée et intouchable car il
sera objet de plusieurs consultations futures. Si le géologue travaille
pour une entreprise donnée, le carnet de terrain est un bien privé de
l'entreprise. L'observation faite sur le terrain sera suivie d’une
description détaillée et claire, illustrée au moyen des croquis et
contiendra le maximum d'informations possibles. Ces croquis seront
soit un affleurement rocheux, soit une vue de profil représentant des
structures visées. Si possible, il sera fait en trois dimensions tout
en indiquant les principales orientations (le Nord magnétique ou
géographique).
Ne jamais utiliser de feuilles volantes qui, bien sûr, ne demanderont qu'à
s'envoler... Au contraire, utilisez un carnet solide, comme précédemment
dit, quadrillé (pour pouvoir représenter des coupes à l'échelle), de format
moyen (environ 12x19 cm est idéal : suffisamment petit pour rentrer dans
les poches, suffisamment grand pour dessiner une coupe) et en numéroter
les pages : c'est souvent pratique pour faire des rappels et des annotations
complémentaires. Il peut d'ailleurs être utile de réserver les quelques
premières pages à un index que vous rédigerez après complète utilisation
de votre carnet. Si le "papier" n'est pas étanche, toujours écrire au crayon
: c'est la seule manière d'être sûr de pouvoir se relire après une journée
pluvieuse. Enfin, y toujours écrire en grand votre nom et votre adresse
(éventuellement avec promesse de récompense) : il est arrivé qu'un
promeneur le renvoie à son propriétaire ;
23
Le secret d'un bon report sur carte reste une observation sérieuse et
fructueuse. La procédure suivante guidera le géologue de terrain pour la
maintenance et la finesse de son carnet de terrain :

La date, le temps et la localisation de son point d'observation.
L'usage des coordonnées 3D est obligatoire et une photographie
aérienne appropriée de l'endroit est aussi d'actualité.

Un résume de la méthode de cartographie employée. Exemple :
les références les plus simples choisies selon la répartition des
rivières, des routes principales ou les églises, le système de
coordonnées du DGPS, la lecture de la boussole préférée, etc.

Le nombre d'affleurements localisés dans le secteur sur la carte
d'appui, leurs brèves descriptions.

La nature lithologique caractéristique de ces affleurements
ainsi que leurs mesures structurales propres et détaillée
Un sketch réaliste de l'affleurement, ainsi que les corrélations structurales
qui en seraient liées, une interprétation morpho-tectonique provisoire par
rapport à des données régionales connues.

Note sur la collection d'échantillons et des photographies prises.
Il est beaucoup plus utile que les données soient représentatives et mieux
arrangées afin de faciliter une consultation ultérieure. Un carnet de
terrain constitue donc une archive importance qui suivra tous les
travaux du géologue aussi longtemps que le travail fera objet de plusieurs
curiosité et évaluations futures du géologue ou de sa communauté de
travail.
24
6. La collecte des échantillons
Elle dépend des buts poursuivis par le géologue et du terrain dans lequel
il terrain. Une cartographie structurale nécessite une prise d'échantillons
orientés à l'affleurement pour une analyse d’orientation des structures
visibles à l'œil nu ou au microscope ou pour une investigation des
relations entre croissance des minéraux métamorphiques ou de
néoformation et des aspects tectoniques apparents, la détermination des
contraintes de déformation, etc. La méthode suivante sera observée pour
cette fin :

Sélectionner d'abord les lieux à échantillonner avant de procéder à la
collecte. Les zones ayant subit une déformation visible seront pris
avec soin.

La surface de joint sera la plus facile à échantillonner, à extraire
Mesures et enregistrer les éléments structuraux associés à
l'effleurement en particulier et à l'environnement régional en général.

Sélectionner un plan de référence approprié à la surface de
l'échantillon. Celui-ci sera un plan de stratification, un plan de
schistosité ou un joint de surface.

Mesurer l'orientation de la surface et y noter avec un crayon
permanent la direction et le pendage. Marquer le sommet (toit) de
l'échantillon et lui attribuer un numéro pour référence. Noter toutes
les données dans son carnet en illustrant avec un croquis (sketch)
de référence et toutes les corrélations structurales visibles (veines
ou filonnets, joint cimentés, linéation minérale, etc.).

Emballer l’échantillon dans un sac indiqué tout en y mentionnant
les numéros ou toute autre référence utile et reconnaissable.

Se rassurer de son acheminement afin d'éviter toute confusion
possible, car cette dernière peut être à la hauteur d'une chute des
grands investissements et faire perdurer pendant des décennies
plusieurs théories structurales erronées.
25
7. Les mesures structurales à l’affleurement
La récolte et l'analyse des éléments structuraux (planaires ou linéaires)
fournit
divers
renseignements
sur
géologique donné et ouvre à des
l'histoire
d'environnement
révélations structurales et
économiques multiples. C`est pourquoi le géologue fera preuve d'une
attention particulière dans leur prise tout en différenciant clairement
leur nature.
Les représentations classiques des données seront observées à la rigueur
afin qu’aucune confusion ne puisse se glisser dans leur manipulation, car
un seul résultat pris à la légère sera à l'origine de la chute des grands
investissements des compagnies minières et pétrolières.
a.
La mesure et notation des éléments planaires
Les surfaces planaires ne montrent pas de plans au sens strict. Elles sont
parfois légèrement courbées ou montrent même des surfaces irrégulières,
et si la courbure n'est pas négligeable, c'est-à-dire importante, le pan
devient tangent.
L'attitude d'un plan se mesure le plus souvent à la boussole suivant les
méthodes les plus connues de tous les géologues. Elle se définit par rapport
à un système des plans orientés de référence, le plan horizontal d'une part,
le plan vertical Nord-Sud de l'autre.
Un plan dans l'espace comporte deux systèmes de droites privilégiés :

Des droites horizontales, ou horizontales du plan ;

Des droites perpendiculaires à celles-ci, ou lignes de plus grande pente
du plan.
La direction du plan est l'angle entre l'horizontale du plan et la direction
du Nord. Elle est le sens de la ligne d'intersection entre ce plan et un
autre plan horizontal passant par celui-ci.
Le pendage est l'angle entre la ligne de plus grande pente et le plan
horizontal. L'Azimut désigne par convention, l'angle entre la projection
de la ligne de plus grande pente sur le plan horizontal et la direction du
Nord.
26
Plusieurs moyens de notation sont possibles et utilisent tous soient la
direction et le pendage, soit l'azimut et le pendage. Sauf indications
contraires, les directions ou les azimuts sont notés par leur angle avec
le Nord magnétique, mesuré dans le sens dextre. Les directions peuvent
être notées de 0 à 180º, mais il faut préciser le sens du pendage. Lorsque
la direction est notée de 0 à 360º la convention est la suivante :
Les valeurs entre 0 et 180º correspondent à des pendages vers Nord,
celles comprises entre 180 et 360º à des pendages vers le quadrant Sud.
Dans la notation des azimuts, on note le plus souvent l'angle mesuré
dans le sens dextre entre l'aval pendage et le Nord magnétique. Le
tableau ci-dessous montre en gros différentes notations de l'attitude des
plans :
Différentes notations de l`attitude des plans
DIRECTION ET PENDAGE
Direction de 0 à 180º
sens dextre
Direction de 0 à 360º
sens dextre
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
90
150
30
10
70
25
30
60
40
70
10
90
N
NE
SE
W
S
27
90
150
210
10
250
25 ou
205
30
60
40
70
10
90
b. Les données à collecter devant un affleurement
Il s'agit ici de la liste des choses à voir et à faire en face de tout
affleurement. Au début, cette litanie doit être suivie point par point afin
de ne pas négliger d'information importante.

Caractères généraux
Il faut d'abord éviter les pièges : s'agit-il bien d'un rocher en place et
pas d'un bloc exotique (voire un mur... !) ; y-a-t-il du fauchage, le
bloc a-t-il été basculé ?
Figure 1. Fauchage affectant des phyllades du Dévonien inférieur
(région de Bastogne, Belgique).
28

Il faut ensuite s'assurer d'étudier, dans la mesure du possible, tout
l'affleurement. C'est souvent derrière un coin, au ras du sol que l'on
pourra faire une mesure valable, que l'on trouvera le fossile
intéressant, ...

Suit sur le terrain la phase de la recherche la polarité des couches
: "où se trouvent le haut et le bas ?" C'est une étape parfois
difficile qui demande un peu de patience. La recherche de la polarité
des couches va de pair avec la recherche de la stratification S0. La
stratification est probablement la surface la plus importante à
repérer, puisque les limites lithologiques lui sont généralement
parallèles et que son organisation spatiale détermine les plis et
failles de la carte. Ici aussi, en dehors de cas simples où l'on observe
des bancs bien définis (grès, calcaires stratifiés,), il faut un peu de
patience. Dans certaines lithologies comme les schistes, la
stratification S0 est souvent beaucoup moins bien marquée que la
schistosité S1 et seule la découverte de minces lamines plus
grossières, de niveaux plus fossilifères peut fournir une réponse
non ambiguë. Dans la recherche de la stratification, il faut faire
usage des critères suivants :

Contact

Alignement de fossiles, de lithoclastes, etc...

Lamination ;

Alignement de nodules, avec prudence (dans certains cas, les nodules
de deux lithologies différentes ;
se sont formés -ont été réorientés- en fonction des contraintes
ultérieures);
Une fois la stratification repérée de manière non équivoque, il faut
effectuer les mesures de pendage et direction. Il peut être utile de
multiplier les mesures et d'adopter dans son carnet un code (*, **, ***)
pour la qualité et/ou la représentativité de ces données.
29
C.
Quelques structures fondamentales
Parmi elles nous avons :

Les litages des couches (stratifications) ;

Les contacts lithologiques ;

Les plissements ;

Les failles (réseau de failles) et les joints (fractures)

Les filons et les veines

Les foliations

etc.
A chacune de ces structures correspondent un levé et une interprétation
appropriés, selon l'intérêt de l'opérateur.
30
8. Le lever Banc par Banc
Il s'agit d'une technique de levé utilisée plus fréquemment par le
sédimentologue ou le stratigraphe que par le cartographe. Ce dernier est
cependant amené à pratiquer le banc par banc pour se familiariser avec
la lithologie de détail d'une formation (c'est la seule manière d'être à
même d'identifier une formation sur base d'affleurements très réduits).
Quoique très simple à mettre en œuvre, puisqu'il s'agit de mesurer et
décrire successivement tous les bancs d'une coupe, cette technique
demande de l'attention et de la rigueur : il ne faut pas oublier qu'un levé
banc par banc est à la base de toute étude sédimentologique.
Cette technique permet entre autre de :
• Etablir la succession des lithofaciès et des microfaciès ;
• Positionner de manière univoque les échantillons pétrographiques,
les fossiles, les échantillons prélevés pour analyse géochimique,
etc...
•
Etablir un découpage séquentiel ;
•
Etablir des corrélations stratigraphiques, séquentielles, ...
•
etc., ...
A. Préliminaire
Une étude bibliographique préliminaire permet souvent de gagner
beaucoup de temps en glanant des informations quant au positionnement
biostratigaphique de la coupe ou quant à d'autres types d'investigation
déjà réalisées. S'il s'agit d'une nouvelle coupe, il est fructueux de susciter
des collaborations avec des spécialistes afin de dater les unités étudiées.
Le choix d'une coupe est influencé par divers facteurs dont :

Sa continuité, sa qualité (pas d'hiatus, de problèmes tectoniques) ;

Sa représentativité au sein du bassin de sédimentation;

Son accessibilité.
Sur le terrain, il faut parcourir les abords de la coupe pour comprendre
la structure de la zone considérée, pour déceler les éventuelles
31
complications tectoniques et également pour déterminer le cheminement
du levé.
B. Face à la coupe
Pour effectuer le découpage en bancs, il est bon de se reculer pour
embrasser du regard tout l’affleurement : il faut juger de la continuité
latérale des joints. Le levé banc par banc nécessite un continuel
changement d'échelle d'observation. Par ailleurs, il est utile de numéroter
les bancs (peinture en bombe) si le levé doit être interrompu ; par respect
pour la nature et pour les autres, ne "taggez" pas ;
Le carnet de terrain se prépare avec le même soin que pour une campagne
cartographique: localisation précise de la base de la coupe (schéma, XYZ),
météo, échelle des dessins et sur la page de garde, tableau des symboles
utilisés.
La Fig. IV.1 montre la présentation suggérée : de la gauche vers la droite
: épaisseur des bancs (cm), couleur (choisir des symboles), colonne
lithologique proprement dite, numéro de banc, numéro d'échantillon,
commentaires. Ceci appelle les observations suivantes :

Il faut toujours dessiner votre colonne lithologique à l'échelle (d'où
l'intérêt d'un carnet de terrain ligné ou quadrillé): si dans la fougue
du levé, vous oubliez de noter une épaisseur, il vous sera toujours
possible de la déduire du dessin; de même, le dessin permettra de
lever une incertitude sur un chiffre mal écrit;

Il faut autant que possible que le banc que vous dessinez dans votre
carnet ressemble à ce que vous voyez : s'il est plus altéré, plus
tendre, dessinez le en retrait; s'il est d'épaisseur variable ou
biseauté, montrez-le sur votre dessin; s'il est plus massif, faites-le
ressortir; ce respect scrupuleux de la réalité a non seulement pour
but de refléter les caractères sédimentologiques, mais permet aussi
de s'y retrouver lorsque l'on revient à l'affleurement après une
interruption du travail;

Même remarque pour les bases, sommets de bancs, joints,
discontinuités,... dessiner ce que l'on voit!
32
Figure 2: extrait d'un carnet de terrain. Log ou colonne lithologique.
33
D'une manière générale, la colonne lithologique doit être un document objectif
qui ne comporte que des éléments observables sur le terrain. Tout géologue
muni de cette colonne devrait idéalement pouvoir repérer les différentes
unités. Il n'est donc pas recommandable de brouiller les pistes en y indiquant
des caractères non visibles à
l'affleurement ou pire, de représenter des
caractéristiques résultant d'autres types d'approche par des variations de
paramètres
d'affleurement
(par
exemple
représenter
la
structure
microscopique de la roche par des variations dans la forme des bancs). Les
coupes interprétatives par contre autorisent ce genre de manipulation, pour
autant que le lecteur en soit prévenu.
Les éléments à observer (et à consigner sur la colonne lithologique)

Epaisseur, couleur, morphologie du banc;

Première idée de la lithologie et de la texture (calcaires: mudstone,
rudstone,...) (Fig. 3);

Variabilité verticale et latérale (exemple: rudstone passant verticalement
à un floatstone,...);

Identification et report sur la colonne lithologique des structures
sédimentaires;

Identification des macrofossiles (Fig.2) et, ce qui est au moins aussi
important,
de
la
densité,
des
relations
entre
les
organismes:
encroûtements, succession de communautés différentes,... Apporter une
attention particulière à la morphologie (lamellaire, bulbeux, branchu,...)
et à l'état des organismes: brisés, érodés, en position de vie, couchés dans
la même direction, etc... Toutes données essentielles à l'interprétation des
paléoenvironnements;

Classification morphologique de Abott (1973)

Formes lamellaires formes planes avec longueur/hauteur >

Formes tabulaires l/h < 10/1

Formes subsphériques

Formes nodulaires subsphériques de diamètre < 8 cm

Formes hémisphériques

Formes bulbeuses formes irrégulières de grande taille avec l=h
34
•
la localisation précise des échantillons.
35
Figure 3: quelques symboles lithologiques (roches sédimentaires) et
organismes fossiles.
36
7.
L`utilisation du GPS
Le Global Positionning System (GPS) est un système de positionnement
global. Il permet de se situer à quelques mètres prés sur la planète. Global
il fonctionne partout. Cet appareil reçoit des informations d'une nuée de
satellites et les transforme en position. La précision du système dépend de
la qualité des informations reçues par le récepteur.
Il existe une multitude de type de récepteur GPS, pour le randonneur il
existe des modèles à moins de 200g avec une autonomie de plusieurs
journées d'utilisation. Le prix moyen est d'environ 250 euros. Mais
attention un GPS est un outil, il faut apprendre à l'utiliser.

Les fonctions
Le GPS fournit au minimum 3 informations : latitude, longitude et altitude
(x/y/z). C'est un système numérique, soit le signal parvient, soit il ne
parvient pas. Il n'y a pas de réglage contrairement à un altimètre, par
contre on doit apprendre à se servir d'un GPS comme tout instrument de
navigation et le GPS doit être alimenté en informations pour être fiable,
c'est pourquoi il est préférable de le laisser allumé en permanence. La
précision du GPS est un vaste sujet, disons grossièrement qu'au minimum
c'est 22 mètres de précision horizontale et qu'avec des systèmes de
correction (WAAS/EGNOS) on atteint le mètre.

Aller en direction d'un point particulier : Le GPS peut estimer
la distance et le cap à suivre pour atteindre un point
précédemment défini.

Se situer : un GPS intègre souvent une carte mondiale assez
lâche, le GPS peut vous positionner sur cette carte.

Marquer un point particulier : A tout moment on peut enregistrer
la position d'un point remarquable.

Tracer le chemin parcouru : en laissant le GPS allumé, le GPS
mémorise le chemin parcouru. Ceci est totalement automatique.
37
Ensuite on pourra exploiter toutes ses informations ou
simplement revenir sur ses pas.

Avoir des informations "utiles" : Le GPS peut vous fournir votre
cap, la vitesse immédiate, la vitesse moyenne, l'heure et le coucher
du soleil, les horaires des marées...
38

Limite du GPS
Les piles : c'est évident, mais il faut toujours en avoir
d'avance.
Le positionnement à partir de la mise en route du GPS n'est pas immédiat,
cela peut aller de 30 secondes à plusieurs minutes dans un
environnement qui rend difficile la réception des satellites.
Le GPS n'est pas une boussole : il peut vous fournir un cap
uniquement si vous vous déplacez
La réception des informations peut être dégradée si l'on se trouve dans
un endroit encaissé, ou sous des feuilles humides. Par contre le
brouillard n'a aucun effet négatif.

Les outils de gestion de GPS
Pour transférer des points (waypoints), ou des traces du PC vers le GPS et
inversement il faut utiliser un logiciel
La gestion des fichiers sauvegardés est facilitée par plusieurs logiciels de
traitement facilement trouvable à l`internet, payables ou gratuits,
notamment un logiciel gratuit GPS Track Maker, http://www.gpstm.com/,
le GPS Pathfinder, etc.
Sauvez vos traces au minimum sous le format GPX, un format d'échange
de données GPS.
Il existe des sites qui vous permettent d'obtenir gratuitement des cartes
ou des profils à partir d'une trace http://www.gpsvisualizer.com/
Les portails d'information géographiques
Ces portails gratuits permettent d'obtenir de plus en plus d'informations
géographiques.
Google Earth, http://earth.google.com/
Le logiciel est à installer sur votre micro. Il couvre toute la planète avec
une précision variable. Il permet de se déplacer partout, d'obtenir les
coordonnées d'un point, de calculer des distances. Il affiche les traces
GPS au format GPX. L'interface est intuitive et le moteur de recherche
efficace.
39
Maps google http://maps.google.fr/
C'est un site web donc rien à installer, l'Europe urbaine, très précis, mais
que les villes.
GeoPortail, adresse http://www.geoportail.fr/
C'est un site web donc rien à installer mais fréquemment saturé,
France uniquement. L'interface est peu ergonomique.
Cas d'utilisation du GPS Préparation (avant)

Vérification des carte
Cartes avant mars 99 non compatible GPS : régler le GPS en système
ED50, lire les coordonnées UTM sur la carte avec les chiffres noirs
extérieurs
•
Cartes compatible GPS : régler le GPS en système WGS84, lire les
coordonnées
UTM sur la carte avec le quadrillage bleu.
2 -Marquer les points de repères (waypoints) par lesquels je souhaite
passer :
Ceci peut se faire avec moult calcul en partant de la carte soit directement
avec Google Earth qui fournit immédiatement les coordonnées en latitude
/ longitude décimale, ensuite sur le terrain on passe à l'affichage en
coordonnées UTM pour se repérer dans le quadrillage kilométrique.
Sur le terrain (pendant)

Laisser le GPS en marche permanente pour enregistrer la trace. Un
GPS standard peut enregistrer 3 jours et demi de trace avec un jeu
de pile.

A tout moment on peut se repérer par rapport aux waypoints, ou
avec les calculs précédents précisément sur la carte.
Analyse (après)

Récupérer le fichier de données et le convertir au format GPX via
un logiciel (GPS Trackmaker). Afficher le fichier GPX sur un fond
de carte via google Earth. Toujours archiver les fichiers GPX pour
une utilisation ultérieure.
40
Conseils

Laisser le GPS allumé en permanence pendant l'activité, cela évite
les erreurs dues à une absence d'information

Utiliser des cartes récentes compatibles GPS WGS84 au 25 000
eme.

Pour une carte compatible GPS utiliser le système WGS84, pour une
carte plus vieille utiliser le système ED50

Utiliser l'affichage en coordonnées UTM pour se repérer sur une
carte

Emporter une boussole avec une règle graduée : sécurité en cas
de défaillance du GPS, utilisation pour mesurer une distance
sur la carte

Préparer d'avance les waypoints. Repérer les points particuliers,
les enregistrer dans son GPS.

Toujours archiver les fichiers GPX sur votre PC pour une utilisation
ultérieure.
L`Usage de la photographie
Emploi de la photographie a l`affleurement
La photographie est une importante méthode de soutient utilisée par le
géologue de terrain pour la récolte des informations structurales par le fait
qu'elle
représente
une
vue
réelle
de
l'environnement
géologique
cartographiée. Elle ne substitue par cependant le croquis illustratif de
l'affleurement car cette dernière justifiera tous les détails difficiles d'être
couvert par une vue d'en face prise par un appareil photographique. Il
s'avère alors difficile de distinguer ou d'interpréter les structures à partir
d'une carte photographique sans le soutien d'un croquis illustratif
comploté dans le carnet de terrain. Les éléments suivants sont à noter avec
insistance pour ce type de cartographie :

L'appareil utilisé sera en couleur ou noir blanc, selon l'attention ou le
savoir de l'utilisateur, il ne constituera pas un fardeau lourd,
fatiguant ;
41

Le croquis est obligatoirement établi au niveau de l'élément
cartographié ;

Noter toutes les informations accessibles sur l'élément dans son
carnet de terrain, les coordonnées locales et le sens de la prise de vue;

Utiliser toujours un élément reconnaissable servant d'échelle avant
la prise de vue
(marteau, une boussole, un crayon) selon l'échelle d'observation ;

Se rassurer de la numérotation des photos correspondant à chaque
structure prélevée.
Figure 4. Vue des roches sédimentaires par rapport à la taille du marteau
42
Chapitre VI : Les travaux de bureau
1. Le degré de fiabilité de la carte géologique
Le profane se fait souvent une idée fausse de ce que l'on peut attendre des
cartes géologiques, ce qui l'amène à être surpris, lors des premières
utilisations, par l'écart entre la représentation cartographique et
l'observation du terrain. Cela tient essentiellement à ce que la carte ne
saurait être un document parfaitement objectif (comme le serait une photo)
mais est l'expression par un dessin de ce qui a été vu, et donc, comme tout
dessin, le fruit d'une interprétation.
En outre ce dessin est basé sur des explorations effectuées selon des
tracés foncièrement linéaires (voire ponctuels) qui ne permettent donc
pas de balayer toute la surface représentée. En d'autres termes il est
impossible au cartographe d'aller partout et il est donc astreint à
pratiquer des interpolations pour "couvrir" les surfaces non parcourues.
a) Il y a donc un problème d'objectivité, puisque le lecteur se trouve,
devant la carte, dans l'impossibilité de savoir si la représentation fournie
en un point donné résulte d'une observation réelle ou d'une interpolation.
Ce problème, qui avait été totalement négligé dans les premiers temps de
la cartographie, se manifeste de façon de plus en plus aiguë avec la
précision accrue que les auteurs comme les lecteurs souhaitent voir
introduire dans les cartes modernes.
Il
est
notamment
un
cas
commun
où
ce
problème
est
tout
particulièrement crucial : c'est celui des limites d'extension des terrains
de couverture. Ces dernières, qui sont celles qui cachent le bed-rock, ont,
en tant que masque, une efficacité qui n'est nullement proportionnée à
leur épaisseur ni, par conséquent, à l'importance qui devrait leur être
accordée sur la carte. C'est ainsi que selon le degré de scrupule des
auteurs la surface cartographique des affleurements de bed-rock peut se
rétrécir comme peau de chagrin vis à vis de celle attribuée aux terrains de
couverture ou vice-versa. Disons immédiatement qu'il n'y a aucune recette
miracle pour trouver le juste milieu et que, même si l'on a déjà une grande
expérience, on reste exposé à voir par exemple, à l'occasion de l'ouverture
43
d'une tranchée de route, que le bed-rock y est mis à nu sous seulement
50 cm de formations superficielles alors que l'on avait cru ces dernières
fort épaisses. Un exemple spécialement représentatif de ce cas est celui
des glacis quaternaires où la tranche sédimentaire est parfois fort mince,
aussi bien au plein coeur de l'affleurement de la formation que sur ses
bords.
Sur un plan plus général ce problème impose donc d'essayer de donner un
rendu objectif des observations afin de mieux préciser le degré de fiabilité
du document fourni à l'utilisateur. La solution consiste, dans la mesure où
cela est matériellement possible, à utiliser deux types de figurés, tant pour
les contours que pour les couleurs, selon que le dessin traduit une
observation ou une interpolation. En fait c'est là une distinction elle-même
peu objective car un affleurement représenté comme certain n'aura jamais
été parcouru intégralement et une certaine part de "vu à distance" (variable
selon les conditions topographiques et météorologiques) est toujours prise
en compte comme observation objective.
En fait on constate que cela reste peu pratiqué sur les cartes régulières. La
raison en est que leur échelle est trop petite (et souvent plus petite que celle
à laquelle ont été pratiqués les levés), de sorte que les plages d'incertitude
seraient à la fois très nombreuses et très petites, donnant une impression
de mosaïque qui nuirait à la lisibilité.
Il n'en reste pas moins que sur les levés de terrain, où l'échelle plus grande
permet en général de faire la distinction entre ce qui vu et interpolé il est
très précieux de pratiquer cette double figuration. Cela permet de
conserver un document plus proche du vécu, consultable ultérieurement
lorsque les impressions de terrain et même son souvenir se seront dissipés
de la mémoire. Diverses raisons y poussent :

D’abord
se
souvenir
soi-même
au
moments
des
synthèses
interprétatives, notamment structurales, de ce qui est sûr et de ce
qui,
au
contraire,
est
incertain
l'interprétation ;
44
et
ne
contraint
donc
pas

Ensuite garder trace des points qui seront à revisiter (car
insuffisamment vu) si l'on veut ultérieurement préciser le lever ;

Enfin permettre de répondre ainsi à d'éventuels utilisateurs ultérieurs
soucieux de connaître les bases les plus solides de la carte.
b) Ceci amène à parler de la maille du réseau d'observations, c'est à dire
de
l'intervalle
séparant
les
observations
ponctuelles
ou
(plus
généralement) les cheminements le long desquels elles sont faites. Cet
intervalle varie en fonction des besoins et de l'échelle de la carte, mais on
peut considérer que la valeur moyenne est (à l'échelle du document final
imprimé) de l'ordre de un à deux centimètres de distance entre les
cheminements (cela correspondant à une surface non visitée, mais
néanmoins examinée à distance dans la plupart des cas).
Toutefois d'autres facteurs de variabilité de la maille interviennent : ce
sont l'intérêt (notamment structural) du secteur et la finesse de ses motifs
structuraux et les difficultés de cheminement. Par exemple les grandes
falaises abruptes et les vastes épandages alluviaux ne bénéficient pas
fréquemment d'une maille d'observation bien serrée (dans le premier cas
l'exploration se fait au "marteau suisse", c'est à dire aux jumelles ...).
45
2. Eventualité du dessin dans le temps
Le débutant scrupuleux sort sa carte tous les 10 m, même si, à son échelle
de travail, cela ne représente que 0.4 mm (ce qui est le cas à 1/25.000°).
En fait il faut savoir attendre d'avoir couvert une surface minimale (de
l'ordre de quelques millimètres sur la carte) pour dessiner ainsi un petit
ensemble dans lequel toutes les observations ponctuelles trouvent leur
place relative. Il faut donc emmagasiner dans la tête pendant quelque
temps les observations. Mais il est préférable de ne pas aller trop loin dans
ce sens et il est très souhaitable, si cela est possible, de "carter" avant
d'avoir perdu de vue les points visités (choisir même un point d'où on les
englobe du regard pour
en voir les relations).
3. Comment se tenir et tenir la carte pendant le dessin
Certes on travaille mieux assis que debout, mais si l'observation à noter
est sur une pente (ce qui est fréquent) il faut lui faire face, et non lui
tourner le dos. C'est seulement ainsi que l'on placera correctement les
contours,
avec
leur
obliquité
correcte,
par
rapport
aux
lignes
topographiques telles que crêtes, thalwegs, chemins et courbes de niveau.
Il faut perdre l'habitude de disposer la carte de façon à lire les écritures
(c'est à dire "le nord en haut"). Cela n'a 99 fois sur 100 aucun intérêt. Il
est très important (et ce d'autant plus que l'on est plus débutant,
d'ailleurs) de l'orienter correctement par rapport au nord géographique,
pour que les rapports entre les points observés soient dans le même sens
sur la carte que sur le terrain.
C'est alors au cartographe de se déplacer, par rapport à la carte
correctement orientée, pour être face à l'observation à noter : On
s'habituera assez bien, après une période d'accoutumance, à maintenir la
carte orientée immobile et à "tourner" autour d'elle, par un jeu de mains,
à chaque changement de la direction du regard.
46
4. Les notations et Symboles
Pour les formations et les membres qui les subdivisent, la plupart des
auteurs adoptent des abréviations tirées du nom de la formation. L'emploi
d'une notation conventionnelle basée sur les étages, comme celle des
cartes du BRGM est totalement à déconseiller car impraticable pour le
travail de terrain (elle est systématiquement à modifier pour l'adapter aux
besoins locaux et n'est pas aisée à mémoriser sans risque d'erreur).
Pour les plis il est toujours bon de marquer un symbole de charnière en le
disposant de la façon dont celle du pli se dessine réellement dans le
versant où on l'observe. C'est par une terminaison en pointe ou en queue
de flèche que l'on indiquera s'il s'agit d'un pli antiforme ou synforme.
Certaines notations seront observées seront les écoles et le tableau suivant
en fera un exemple typique.
47
A. Symboles topographiques
Route
Rivière ou tout autre cours d'eau
Lignes de crête
Vallées
Le sens de la pente topographique
B. Travaux de carrières et souterrains
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C. Symboles geologiques
Ces symboles seront ensuite définis dans la légende de la carte dûment
remplie par des éléments représentatifs. Celle sera claire et facilement
repérable.
5. L'élaboration du rapport écrit
Apres exécution d'une mission de terrain, le rapport écrit est un élément
essentiel, comme report écrit des itinéraires et des données de terrain, car,
il est vrai, une carte n'est qu'un objet muet, constituée des lignes, des
petits symboles, des noms ou d'une petite légende.
Il contiendra la globalité de tout ce que nous ne pouvions pas reporter sur
la carte dans un langage cohérent et compréhensible. Le géologue ne sera
pas surpris de constater un jour qu'un non géologue statue sur certains
aspects de sa campagne.
Avant toute sortie de la brousse, le géologue se rendra compte de la
possession toutes les données nécessaires a son élaboration.
Il portera sur les descriptions et les interprétations stratigraphiques,
pétrographiques, structurales ou minéralogiques.
La partie technique déterminera :
-
La description des allures structurales majeures (cas des failles
et des plis) et mineurs justifiant les contextes locaux ou
régionaux ;
-
La description de toutes les curiosités structurales ainsi que
leurs distributions géographiques (i.e. So, S1, etc) ;
-
L'Age relatif des structures observables basé sur les principes
fondamentaux de datation (corrélation et superpositions) ;
-
Relation probable entre déformation et lithologies (minéraux)
typiques ; cas des roches catallactiques ou des minéraux
néoformés métamorphiques, leurs corrélations avec l'allure
tectonique ou lithologique locale et régionale ;
-
L'état de contraintes et des déformations basé sur l’étude des
fracturations, des sigmoïdes et toute autre structure en
déformation.
50
Ce rapport sera illustré des croquis, des cartes ou des coupes
stratigraphiques, des photographies explicitant la description des
curiosités notées.
Il contiendra un résumé sur les difficultés rencontrées et, dans le cas
échéant, une partie liée aux aspects purement logistiques et sécuritaires.
On ira droit au but en évitant des bavardages inutiles.
A la fin du rapport un aspect managérial accompagnera les observat2Géométries se traduisant par une convergence ou des intersections
des contours
Elles peuvent être dues à des dispositions soit sédimentaires soit
tectoniques.
Les contours convergent lorsqu'il y a amincissement des couches :
Cela peut aussi être simplement lié à des changements latéraux de faciès,
par changement de taux de sédimentation d'un faciès à l'autre.
Lorsque cela affecte successivement plusieurs niveaux, dans le même
sens, il s'agit souvent de "discordances progressives" liées à des
basculements pendant la sédimentation.
Les deux peuvent d'ailleurs se produire simultanément.
Lorsqu’un contour coupe successivement, en oblique, une série d'autres
contours il y a discordance entre deux séries.
Deux interprétations sont a priori possibles, l'une tectonique (contact
anormal par faille
ou chevauchement), l'autre purement sédimentaire (disparition d'un ou
plusieurs niveaux, par "lacune").
L'origine tectonique est facile à caractériser dans le cas des failles inverses
et des chevauchements : en effet l'ordre de succession stratigraphique
n'est conservé que de part et d'autre de la discordance alors que cette
dernière ramène des terrains relativement anciens sur les plus récents.
Par contre les failles normales ne font qu'introduire une lacune dans la
succession et des critères autres que la simple discordance géométrique
devra être recueillis pour lever l'incertitude.
51
Dans le cas où l'origine tectonique est écartée plusieurs cas sont encore
possibles.
a) Si les couches supérieures à la discordance sont seules coupées en
biseau il s'agit

Soit de couches qui se sont déposées horizontalement en s'appuyant
sur
d'autres
inclinées
("onlap"
par
ennoiement
d'un
talus
sédimentaire sous une sédimentation débutant à son pied) ;

Soit de couches qui se sont déposées inclinées sur d'autres plus
horizontales ("downlap" de progradation d'un corps sédimentaire vers
le large).
b) Si les couches inférieures à la discordance sont seules coupées en
biseau, les strates situées au dessus d'elle étant disposées parallèlement
à la discordance, il s'agit de reprise de sédimentation sur des strates
érodées en oblique.
c) Enfin si les biseaux affectent les couches des deux cotés de la
discordance il s'agit de onlaps sur paléo pentes érodées (en général à la
suite d'un basculement).
Les dispositions lenticulaires, c'est à dire par doubles biseaux de sens
opposé sur la même strate, sont le plus souvent dues à la répartition
originelle du sédiment, en loupe ou en langue, ou encore en remplissage de
cuvette ou de chenal. Elles peuvent aussi être
52
dues à une disposition synclinale sous une discordance, voire à une navette
le long d'une surface de faille.
8. Emploi de photographie aérienne
a) Intérêt :
Elles sont très utiles pour faire des interpolations et tracer des contours
intermédiaires entre observations trop distantes.
Elles aident, lorsque l'on n'a plus le terrain sous les yeux à faire la
coordination
des
observations
et
à
échafauder
des
hypothèses
interprétatives
Elles sont souvent utilisées comme support de dessin (pratiquer le lever direct
sur photos aériennes zénithales agrandies plutôt que sur des calques), en cas
de cartes défectueuses ou à trop petite échelle : meilleur repérage et dessin
correct des contours ultérieurement
réduits.
b) Matériel à employer :
Stéréoscopes "de poche" pliants (ils peuvent même être emportés sur le
terrain). Clichés "contact" sur papier brillant (à peu près 20 x 20 cm)
pour l'examen stéréoscopique.
Agrandissements sur papier mat (restent nets jusqu'au format 60 x 60) pour le dessin
c) Précautions et réserves.
- Attention aux déformations perspectives :

Changement d'échelle entre centre et bords ;

Versants faisant face au centre élargis et ceux faisant face aux bords
rétrécis ;

Azimuts des lignes inscrites sur les pentes non respectées
- Attention aux artefacts :

Lignes d'origine non structurale (coupes de bois, anciennes
installations humaines, entailles d'érosion dans des alluvions, etc...)

Alignements fortuits de points ou de tronçons de lignes
53
L'imagination fait souvent "voir" des images structurales qui ne correspondent
à rien et, inversement, bien des faits passent inaperçus, notamment en cas de
couverture végétale ou alluviale important
54