Chapitre III : Géologie

Chapitre III : Géologie
Leçon 1 : La mesure du temps
en géologie
Deux méthodes permettent
événements géologiques :
une
datation
La datation relative
La datation absolue.
des
Plan de la première partie
I ) La datation relative
1) Principes permettant de reconstituer une chronologie locale
d'événements
a) Principe de superposition
b) Principe de recoupement
b1) Une trace d'érosion
b2) Un événement tectonique
b3) Un événement magmatique ou métamorphique
c) Principe d'inclusion
d) Application de ces trois premiers principes pour établir une
succession chronologique d'événements
2) Principes permettant d'établir des corrélations entre des régions
différentes
a) Le principe de continuité
b) Principe d'identité paléontologique
3) L'échelle stratigraphique internationale
I ) La datation relative
Cette méthode consiste à dater un
événement par rapport à un autre. Cette
méthode repose sur des principes de
base qui peuvent s'appliquer à des
échelles très variées.
Quels sont ces principes ?
1) Principes permettant de reconstituer
une chronologie locale d'événements
a) Principe de superposition
Observons quelques « affleurements »
de roches…
Alternance de bancs de
grès, plus résistant à
l'érosion, et de couches
de "schistes houillers",
plus tendres.
Saint – Etienne (Loire
42). Ancienne carrière
de l'Eparre. Septembre 1984 François BECK
Stratification
horizontale.
Remarquer les
deux strates de
houille.
Environs de
Price, Utah, USA
- Août 1998 Guy Sabattier
Carrière Staub :
strates de
calcaire et de
grès
(Buntsandstein).
Langensoultzba
ch (67)
Carte et coupe
géologique dans
un bassin
sédimentaire
(région de Paris)
Paysage de la chaine des Puys, dans le Puy de Dôme.
Coulée de lave
Carrière de basalte de St Pierre le Chastel
(Auvergne)
la coulée de basalte est nettement visible :
les orgues correspondent à l'aspect que
prend la coulée lors de son refroidissement .
Carte géologique
dans une région de
volcans (ClermontFerrand)
Principe de superposition :
Pour des roches sédimentaires et
volcaniques exclusivement, on considère
qu'une roche est plus récente que celle
qu'elle recouvre. Ceci est justifié par le
mode de formation de ces roches.
a1) Les roches sédimentaires (sable,
argile, calcaire, grès, etc.) se forment par
accumulation de sédiments (marins,
lacustres ou continentaux) qui forment
des couches ou strates.
a2) Les roches magmatiques volcaniques
(basalte, andésite, rhyolite) se forment par la
cristallisation de coulées de lave qui se
répandent à la surface de la Terre.
b) Principe de recoupement
Observons quelques affleurements…
Principe de recoupement : Une structure
géologique (une roche ou une
déformation) est plus récente qu’une
autre structure qu’elle recoupe.
Ce principe s'applique à des situations
très variées.
b1) Une trace d'érosion. Une roche érodée
est antérieure à la phase d'érosion.
Erosion
du
granite
b2) Un événement tectonique
(déformation des roches) :
Une faille, un pli ou un charriage qui
déforment une roche sont des événements
postérieurs à la formation de cette roche.
Ces déformations sont dues aux fortes
pressions que subissent les roches sous
l’effet du déplacement des plaques
tectoniques.
Une faille normale
Fossé d’effondrement en Limagne
(Clermont-Ferrand)
Failles inverse
Faille inverse en Tunisie
Pli anticlinal
dans le Jura
Pic de Crigne, dans les
Alpes : pli synclinal
Le Rocher
de La
Baume à
Sisteron.
Sisteron
(04)
Bloc diagramme
montrant les plis
formés dans le
Jura
Carte de Condé sous Noireau
Trois déformations tectoniques (pli, faille normale, faille
tectonique) et l’érosion recoupent des strates sédimentaires
b3) Un événement magmatique ou
métamorphique
Des roches peuvent être coupées par un
filon ou par un massif intrusif (ou pluton)
ou par une auréole de métamorphisme.
Massif granitique de Flammanville
(Normandie)
Massif granitique de Flammanville
(Normandie)
Granite de Flammanville
Granite de Flammanville
Granite de Flammanville
Contact entre le granite et son auréole de
métamorphisme (cornéenne)
Contact entre le granite et son
auréole de métamorphisme
(cornéenne)
Filon d’aplite dans le granite de Flammanville
Carte de Condé sous Noireau
Coupe géologique des terrains de la carte de Condé sous Noireau
Intrusion d’un massif magmatique et d’un
filon dans des strates sédimentaires
Il s'agit d'une éclogite à grenat (rouge), pyroxène
jadéide (vert). Ces deux minéraux ont réagi par
métamorphisme pour donner une auréole noire
d’amphibole.
c) Principe d'inclusion
Un élément (minéral ou roche) peut se
trouver inclus dans un autre élément
(minéral ou roche) en formation.
Dans ce cas, l'élément inclus (enclave)
est antérieur à l'élément qui le contient.
Enclave de
cornéenne
dans le granite
de
Flammanville.
Enclave basique (manteau supérieur) dans le granite de Flammanville (croûte
continentale)
d) Application de ces trois premiers
principes pour établir une succession
chronologique d'événements
A partir de l'étude des roches, on peut donc
reconstituer l'histoire géologique d'une région
donnée.
Exemple : interprétation d'une discordance
angulaire observée entre des strates
sédimentaires. Il y a discordance angulaire entre
des strates sédimentaires lorsque qu’un
mouvement tectonique s’est produit entre les
périodes de sédimentation.
Carrière montrant une discordance
temps
Sédimentation
de E
Érosion
Faille
Plissement
Sédimentation
de A, puis B,
puis C, puis D
Observation d’une
discordance sur
une carte
géologique
2) Principes permettant d'établir des
corrélations entre des régions
différentes
Comment déterminer si une chronologie établie
localement peut être applicable à une région plus
vaste, y compris à l'ensemble de la planète ?
a) Le principe de continuité
• Une strate a le même âge sur toute son
étendue.
• La continuité peut être établie entre deux
strates éloignées géographiquement si elles
sont encadrées à la base et au sommet par
des strates identiques. On considère alors
qu'elles ont le même âge, même si elles ne
sont pas formées des mêmes roches. En
effet, des conditions de sédimentations
peuvent varier, au même moment, d'un
endroit à l'autre.
Application du principe de continuité :
Les strates 1 et 2 ont le même âge.
b) Principe d'identité paléontologique
= Deux couches ayant le même contenu
fossilifère ont le même âge. Les fossiles
pris en compte correspondent à des espèces
qui ont une large répartition géographique
et une courte période d'existence. Ce sont
des "fossiles stratigraphiques".
Application du principe d’identité
paléontologique :
Les strates 1 et 2 ont le même âge.
3) L'échelle
stratigraphique
internationale