La géologie pour les nuls

Comprendre le paysage qui nous
entoure… et les messages
géologiques qu'il nous transmet.
Georges Calas
Institut de Minéralogie, Paris
&
Institut Universitaire de France
La Géologie permet d'approcher directement la notion
de temps et situe la Terre dans son contexte planétaire.
La Terre est une planète active, caractérisée par l'eau sous 3
états (liquide, glace, vapeur) et par une surface tourmentée.
La Lune est figée depuis 3,15 milliards d'années
Mars a été actif jusqu'à
récemment, mais semble
aujourd’hui éteinte.
La Géologie se trouve au centre de nombreuses questions:
- origine d'évènements brutaux: volcans, séismes
- grands mouvements des continents et des fonds océaniques,
chaînes de montagne
- érosion et altération des surfaces continentales
- apparition de la vie et grandes extinctions biologiques
- histoire du système solaire (météorites, exploration des
planètes)
En observant les paysages qui nous entourent, en restant dans
notre région, nous pouvons comprendre l'ampleur de ces
processus dans le temps et dans l'espace.
Un voyage dans le temps…
…et une histoire très relative
Histoire de l'Univers de la Terre rapportée à une année
1 an = 15 milliards d'années, âge estimé du Big Bang,
Big Bang et formation de H2 et He………………….................................…le 1er janvier à 0h
Formation de la Voie Lactée : ……………………………........................vers la fin janvier
Formation de la Terre et du système solaire : ...............…... 31 août ( ne dure qu'une "journée")
Premières traces de vie connues : …….....……………………......................le 16 septembre
Apparition de l'oxygène libre dans l'atmosphère : ………….………....... le 10 novembre
Apparition des métazoaires/phytes (algues complexes , Vers, méduses...):~
le 10 décembre
Apparition des poissons, végétaux, puis animaux terrestres : ………………. le 19 décembre
Apparition des Mammifères et des Dinosaures : …………………......nuit du 25-26 décembre
Fin des dinosaures :….............….............................................le 30 décembre, 10 h du matin
Formation des Alpes …………………...................……………………..du 29 au 31 décembre
Lascaux : ………………................................................…….le 31 décembre à 23 h 59 mn et 26 s
Vaporisation de la Terre (le Soleil devient géante rouge) ………..début mai prochain
Mort du soleil ……………….......................................…………Vers le 10 mai prochain
Certains évènements sont très rapides: la Terre actuelle et la
Lune se sont formés seulement à 35 Millions d'années à partir de
la Proto-Terre sous le choc d'un impacteur de taille martienne.
220 Ma
100 Ma
Trias
Crétacé
Dynamique des plaques au Secondaire et au Tertiaire
Jurassique
Eocène (Tertiaire)
170 Ma
50 Ma
En revenant à notre région…
Le Massif Central
et ses bordures
orientales (failles):
direction NE-SW liée à
la faille des Cévennes
Le contexte géologique local:
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le socle du Massif-Central (et
chaîne des Cévennes: ~300 Ma)
avec sa couverture sédimentaire
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Couverture
sédimentaire
SOCLE
Le volcanisme actuel et passé
Un évènement naturel qui fascine…
Volcan Chaiten, Chili (Mai 2008)
…11 000 ans après,
les volcans éteints de la Chaîne des Puys
Dans certains cas, les éruptions se manifestent par des
coulées de lave ("volcans rouges")…
La Réunion, Septembre 2006
…qui se propagent sur de
grandes distances
(laves fluides).
Ces coulées anciennes se retrouvent dans le paysage:
fonds de vallées, Cascade de Pourcheyrolles (07).
Débit en prisme d'une coulée basaltique ("orgues")…
…que l'on retrouve à la
cascade du Ray Pic (07)
Les volcans traduisent une activité récente: coulées et
cheminées sont dégagées par l'érosion puis sont
détruites.
Ship Rock, un neck volcanique
au Nouveau Mexique
Le Puy en Velay:
chapelle Saint-Michel,
Rocher d'Aiguilhe
Gerbier de Jonc (8 millions d'années).
L'évolution dans le temps des îles océaniques
Exemple d'atoll (récif frangeant autour de volcan inactif)
Les
alignements
d'îles
traduisent la
présence de
points chauds
stationnaires
Le dyke (filon) de Rochemaure
Les coulées sont encore visibles dans le paysage
Le plateau des Coirons
Saint Laurent (07)
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Plateau basaltique de ~10 millions d'années
La Tour de Mirabel et
la coulée des Coirons
Basaltes
Calcaires crétacés
Les Coirons: une ancienne coulée dégagée par l'érosion.
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La forme de l'ancienne
vallée est encore
préservée: la rivière se
dirigeait vers le Massif
Central.
Mais l'érosion
efface l'activité
volcanique
Elle dégage les
plutons, formés en
profondeur (~5 km).
Le socle se
dégage= Massif
Central
Le socle
Formé en profondeur, témoin de la chaîne des
Cévennes (300-330 millions d'années) puis dégagé
par l"érosion: n'a jamais été recouvert par l'océan!
Des granites et des roches métamorphiques formés en
profondeur (7-10 km) se retrouvent maintenant à la surface.
En profondeur ces roches sont pâteuses.
Un magma peut former des roches volcaniques (basaltes) ou des
roches plutoniques (granites).
Le résultat: les hautes montagnes ont disparu, érodées.
Mont Aigoual depuis Meyrueis
Surfaces d'érosion anciennes, avant élévation récente
(rajeunissement).
Gorges du Chassezac
Surface d'érosion
La couverture sédimentaire
Plus récente au fur et à mesure que l'on s'éloigne du
Massif Central
Défilé de Ruoms
(Jurassique)
Gorges de l'Ardêche
(Crétacé)
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Gorges de
l'Ardêche
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Le Trias de Largentière
château des Evêques, XIIe siècle
Les Gorges de l'Ardèche, depuis le Ranc du Moure
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Le modelé karstique: terrains calcaires
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Importance des processus de dissolution
Evolution dans le temps
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Cirque de Navacelles (34)
Le Pont d'Arc: un méandre recoupé
Mais cette couverture sédimentaire est
déformée à son tour (E du Rhône)
Mont Ventoux (84)
Faille
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En profondeur les calcaires sont déformables. Les plissements
sont ensuite dégagés par l'érosion: les montagnes ne sont
jamais observées là où elles se sont formées.
Le jeu de la faille est plus important à l'Ouest du
Ventoux: les Dentelles de Montmirail (84)
Les couches calcaires sont alors verticales.
Coupe géologique montrant le plissement des calcaires
jurassiques remontant verticalement au niveau des Dentelles.
Enfin, l'altération est rarement visible car les
sols sont facilement érodés.
Poche de dissolution (A) dans des calcaires (B):
oxydes de fer hydratés
Calcaires colorés
par oxydes de fer
et argiles
(insolubles=restent
après dissolution
des calcaires)
Carrières de Roussillon (84): un sol tropical préservé,
(bassin fermé)
Roussillon (84). Au fond,
les Monts de Vaucluse.
Merci de votre attention!
Laboratoire de Minéralogie, Sorbonne, 1950