II-2.1 De la trace cartographique d`un plan à sa géométrie

Chap. II Introduction aux cartes géologiques – Constructions géométriques
Objectifs TP4 :
• construire
une
coupe
géologique sous un profil
topographique,
en
ne
considérant ici qu’une
seule couche géologique
BOUR Ivan
CFA-UNICEM
Chap. II-2:
• Système monocouche,
• De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie,
• Epaisseur d’une couche.
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Une couche géologique (sédimentaire) = définie entre 2 plans = joints de stratification
A partir de la trace de ces 2 plans, on peut déterminer
l’épaisseur de la couche qu’ils délimitent.
e=
(
distance apparente horizontale entre 2 isohypses de même altitude,
) sin a
situées aux limites inférieure et supérieure de la couche
Associée au pendage, cette donnée permet de reconstituer la
succession des couches sous un profil topographique
= COUPE GEOLOGIQUE
Nord
Courbe de niveau
A
500
G
F
100m
D
800
F
P2
800
M
O
N
O
M
h
G
N
B
Carte
P1
Coupe
500
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Nord
A
G
F
500
100m
D
800
F
P2
800
M
O
N
O
M
h
G
B
-
-
N
P1
500
Méthode :
Faire le profil topographique selon FG
Chercher la trace d'un plan géologique P1qui recoupe 2 fois une même courbe de
niveau. Joindre les deux points d'intersection (A et B) : = isohypse de P1 (500m)
Soit M l'intersection entre la trace de P1 et FG (M est à l'affleurement), et N
l'intersection entre FG et AB. N est à 500m d'altitude, et sa distance horizontale FN
est mesurable (donc N peut être placé sur le profil topographique). M et N
appartiennent tous deux à P1 : leur jonction permet de tracer ce plan sur le profil, et
de mesurer directement son pendage.
Soit sur la carte un point D où un plan P2 parallèle à P1 est à l'affleurement : on
peut tracer une seconde isohypse, parallèle à la première, d’altitude 700m = DO.
L'altitude de O est connue (= 700m), et la distance horizontale FO est mesurable.
On peut donc placer O sur le profil topographique.
On obtient une coupe géologique des couches cartographiées, et l'épaisseur de la
couche géologique comprise entre P1 et P2 est mesurable (toujours
perpendiculairement aux plans).
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Nord
A
G
F
500
100m
D
800
F
P2
800
M
O
N
O
M
h
G
B
-
-
N
P1
500
Méthode :
Faire le profil topographique selon FG
Chercher la trace d'un plan géologique P1qui recoupe 2 fois une même courbe de
niveau. Joindre les deux points d'intersection (A et B) : = isohypse de P1 (500m)
Soit M l'intersection entre la trace de P1 et FG (M est à l'affleurement), et N
l'intersection entre FG et AB. N est à 500m d'altitude, et sa distance horizontale FN
est mesurable (donc N peut être placé sur le profil topographique). M et N
appartiennent tous deux à P1 : leur jonction permet de tracer ce plan sur le profil, et
de mesurer directement son pendage.
Soit sur la carte un point D où un plan P2 parallèle à P1 est à l'affleurement : on
peut tracer une seconde isohypse, parallèle à la première, d’altitude 700m = DO.
L'altitude de O est connue (= 700m), et la distance horizontale FO est mesurable.
On peut donc placer O sur le profil topographique.
On obtient une coupe géologique des couches cartographiées, et l'épaisseur de la
couche géologique comprise entre P1 et P2 est mesurable (toujours
perpendiculairement aux plans).
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Nord
A
G
F
500
100m
D
800
F
P2
800
M
O
N
O
M
h
G
B
-
-
N
P1
500
Méthode :
Faire le profil topographique selon FG
Chercher la trace d'un plan géologique P1qui recoupe 2 fois une même courbe de
niveau. Joindre les deux points d'intersection (A et B) : = isohypse de P1 (500m)
Soit M l'intersection entre la trace de P1 et FG (M est à l'affleurement), et N
l'intersection entre FG et AB. N est à 500m d'altitude, et sa distance horizontale FN
est mesurable (donc N peut être placé sur le profil topographique). M et N
appartiennent tous deux à P1 : leur jonction permet de tracer ce plan sur le profil, et
de mesurer directement son pendage.
Soit sur la carte un point D où un plan P2 parallèle à P1 est à l'affleurement : on
peut tracer une seconde isohypse, parallèle à la première, d’altitude 700m = DO.
L'altitude de O est connue (= 700m), et la distance horizontale FO est mesurable.
On peut donc placer O sur le profil topographique.
On obtient une coupe géologique des couches cartographiées, et l'épaisseur de la
couche géologique comprise entre P1 et P2 est mesurable (toujours
perpendiculairement aux plans).
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Nord
A
G
F
500
100m
D
800
F
P2
800
M
O
N
O
M
h
G
B
-
-
N
P1
500
Méthode :
Faire le profil topographique selon FG
Chercher la trace d'un plan géologique P1qui recoupe 2 fois une même courbe de
niveau. Joindre les deux points d'intersection (A et B) : = isohypse de P1 (500m)
Soit M l'intersection entre la trace de P1 et FG (M est à l'affleurement), et N
l'intersection entre FG et AB. N est à 500m d'altitude, et sa distance horizontale FN
est mesurable (donc N peut être placé sur le profil topographique). M et N
appartiennent tous deux à P1 : leur jonction permet de tracer ce plan sur le profil, et
de mesurer directement son pendage.
Soit sur la carte un point D où un plan P2 parallèle à P1 est à l'affleurement : on
peut tracer une seconde isohypse, parallèle à la première, d’altitude 700m = DO.
L'altitude de O est connue (= 700m), et la distance horizontale FO est mesurable.
On peut donc placer O sur le profil topographique.
On obtient une coupe géologique des couches cartographiées, et l'épaisseur de la
couche géologique comprise entre P1 et P2 est mesurable (toujours
perpendiculairement aux plans).
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Nord
A
G
F
500
100m
D
800
F
P2
800
M
O
N
O
M
h
G
B
-
-
N
P1
500
Méthode :
Faire le profil topographique selon FG
Chercher la trace d'un plan géologique P1qui recoupe 2 fois une même courbe de
niveau. Joindre les deux points d'intersection (A et B) : = isohypse de P1 (500m)
Soit M l'intersection entre la trace de P1 et FG (M est à l'affleurement), et N
l'intersection entre FG et AB. N est à 500m d'altitude, et sa distance horizontale FN
est mesurable (donc N peut être placé sur le profil topographique). M et N
appartiennent tous deux à P1 : leur jonction permet de tracer ce plan sur le profil, et
de mesurer directement son pendage.
Soit sur la carte un point D où un plan P2 parallèle à P1 est à l'affleurement : on
peut tracer une seconde isohypse, parallèle à la première, d’altitude 700m = DO.
L'altitude de O est connue (= 700m), et la distance horizontale FO est mesurable.
On peut donc placer O sur le profil topographique.
On obtient une coupe géologique des couches cartographiées, et l'épaisseur de la
couche géologique comprise entre P1 et P2 est mesurable (toujours
perpendiculairement aux plans).
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Nord
A
G
F
500
100m
D
800
F
P2
800
M
O
N
O
M
h
G
B
-
-
N
P1
500
Méthode :
Faire le profil topographique selon FG
Chercher la trace d'un plan géologique P1qui recoupe 2 fois une même courbe de
niveau. Joindre les deux points d'intersection (A et B) : = isohypse de P1 (500m)
Soit M l'intersection entre la trace de P1 et FG (M est à l'affleurement), et N
l'intersection entre FG et AB. N est à 500m d'altitude, et sa distance horizontale FN
est mesurable (donc N peut être placé sur le profil topographique). M et N
appartiennent tous deux à P1 : leur jonction permet de tracer ce plan sur le profil, et
de mesurer directement son pendage.
Soit sur la carte un point D où un plan P2 parallèle à P1 est à l'affleurement : on
peut tracer une seconde isohypse, parallèle à la première, d’altitude 700m = DO.
L'altitude de O est connue (= 700m), et la distance horizontale FO est mesurable.
On peut donc placer O sur le profil topographique.
On obtient une coupe géologique des couches cartographiées, et l'épaisseur de la
couche géologique comprise entre P1 et P2 est mesurable (toujours
perpendiculairement aux plans).
II-2.1 De la trace cartographique d’un plan à sa géométrie
Influence de la valeur du pendage
S
S
La2
La3
S
ep
C
La1
Pour ep constant et S constante mais pendage
différent, La1 > La2 > La3
Influence de la pente topographique
S
ep
S
S
ep
ep
C
La1
La2
La3
Pour Ep constante et pendage constant mais S différente, La1 > La2 > La3
II-2.2 Exercices
Exercice 1 - déterminer la direction, le pendage, et l’épaisseur de la couche qui
affleure en grisé. Faire un profil topographique entre les points A et B.
Placer les 2 plans limites de cette couche sous ce profil.
II-2.2 Exercices
Exercice 1 - déterminer la direction, le pendage, et l’épaisseur de la couche qui
affleure en grisé. Faire un profil topographique entre les points A et B.
Placer les 2 plans limites de cette couche sous ce profil.
Direction : N50
Pendage : 90° (couche verticale)
Épaisseur : 100 m (directement mesurable sur la carte)
II-2.2 Exercices
Exercice 2 - déterminer la direction, le pendage, et l’épaisseur de la couche qui
affleure en grisé. Faire un profil topographique entre les points A et B.
Placer les 2 plans limites de cette couche sous ce profil.
II-2.2 Exercices
Exercice 2 - déterminer la direction, le pendage, et l’épaisseur de la couche qui
affleure en grisé. Faire un profil topographique entre les points A et B.
Placer les 2 plans limites de cette couche sous ce profil.
Couche horizontale (formation tabulaire)
Épaisseur : ~50 m (directement mesurable sur le profil)
II-2.2 Exercices
Exercice 3 - déterminer la direction, le pendage, et l’épaisseur de la couche qui
affleure en grisé. Faire un profil topographique entre les points G et F.
Placer les 2 plans limites de cette couche sous ce profil.
G
F
G
F
Trace en V d’une couche géologique dans un contexte géomorphologique de vallée et de colline
II-2.2 Exercices
Exercice 3 - déterminer la direction, le pendage, et l’épaisseur de la couche qui
affleure en grisé. Faire un profil topographique entre les points G et F.
Placer les 2 plans limites de cette couche sous ce profil.
Source LaSalle Beauvais
Trace en V d’une couche géologique dans un contexte géomorphologique de vallée et de colline
II-2.2 Exercices
Exercice 3 - déterminer la direction, le pendage, et l’épaisseur de la couche qui
affleure en grisé. Faire un profil topographique entre les points G et F.
Placer les 2 plans limites de cette couche sous ce profil.
Source LaSalle Beauvais
Trace en V d’une couche géologique dans un contexte géomorphologique de vallée et de colline
II-2.2 Exercices
Exercice 4 – Faire un profil topographique entre les points A et B. Placer les 2 plans
limites de la couche et déterminer leurs direction et pendage, et l’épaisseur de la
couche.
II-2.2 Exercices
Exercice 4
Tracer des isohypses
Direction : ???
II-2.2 Exercices
Exercice 4
135°
Direction : N135
N
135°
II-2.2 Exercices
Exercice 4
Direction : N135
Pendage : tan j = opp/adj
Soit:
tan j = différence d’altitude entre
2 isohypses / distance apparente
Avec : d apprente = écartement entre
2 isohypses
135°
II-2.2 Exercices
Exercice 4
Direction : N135
Pendage : tan j = opp/adj
Soit:
tan j = différence d’altitude entre
2 isohypses / distance apparente
Avec : d apprente = écartement entre
2 isohypses
tan j = 100/70 = 1,43
j = 55° SO
135°
II-2.2 Exercices
Exercice 4
Direction : N135
135°
Pendage : tan j = opp/adj
Soit:
tan j = différence d’altitude entre
2 isohypses / distance apparente
Avec : d apprente = écartement entre
2 isohypses
tan j = 100/70 = 1,43
j = 55° SO
Épaisseur :
e=
(
distance apparente horizontale entre 2 isohypses de même altitude,
) sin a
situées aux limites inférieure et supérieure de la couche
II-2.2 Exercices
Exercice 4
Direction : N135
Pendage : tan j = opp/adj
Soit:
tan j = différence d’altitude entre
2 isohypses / distance apparente
Avec : d apprente = écartement entre
2 isohypses
tan j = 100/70 = 1,43
j = 55° SO
Épaisseur : e = d . sin j
e = 70 . sin 55°
e = 57 m
135°