Datation Relative: TP de Géologie

TP 13 : DATATION RELATIVE DE STRUCTURES OU D’EVENEMENTS
GEOLOGIQUES
Objectifs : - savoir : notion de datation relative – les 5 principes de datation relative – classification des
roches – notions de roche, minéral, fossile stratigraphique, strate, pli, contact
anormal, faille, chevauchement , discordance et intrusion.
savoir -faire : savoir lire une carte géologique, réalisation d’un schéma d’une observation
ACTIVITE 1 : Rappels des grandes familles de roches
Etablissez un tri parmi les roches à votre disposition en les regroupant selon la famille de roches à laquelle elles
appartiennent.
→ appelez le professeur pour vérification
ACTIVITE 2 : Structures ou évènements géologiques pouvant être datés relativement
La datation relative permet de dater relativement des évènements ou des structures géologiques variés, dont votre
livre vous donne des illustrations. Ce peut être :
- des couches sédimentaires ou strates : une strate est une couche de roches sédimentaires comprise entre deux
surfaces parallèles, et déposées dans un intervalle de temps donné ; le contact entre 2 strates est dit concordant si
elles se superposent en formant 2 couches parallèles → p.278.
- des plis ou plissements : un pli est une déformation « souple » d’un ensemble de terrains (p.318)
- des roches : une roche est un assemblage de minéraux particuliers (voir divers échantillons précédents)
- des minéraux : un minéral est une espèce chimique naturelle se présentant le plus souvent sous la forme d’un
solide cristallin. ex : le quartz (voir divers échantillons précédents)
- des intrusions : une intrusion est une mise en place de roches à l’état fluide sous la surface, par pénétration à
l’intérieur de roches préexistantes ; ce terme s’applique essentiellement à la mise en place des roches magmatiques
plutoniques (roches dites « intrusives ») dont l’origine est due à l’intrusion d’un magma chaud dans des terrains
préexistants. L’intrusion peut prendre la forme d’un filon (p.281 doc 23) ou d’un pluton (p.311 : les plutons de
granodiorite)
- des discordances : une discordance est un contact stratigraphique particulier d’une couche sédimentaire sur un
ensemble de formations sédimentaires plus vielles, plissées ou basculées puis érodées partiellement suite à une
émersion (p.269) : elle correspond donc à une surface d’érosion (les 2 couches sédimentaires discordantes ne sont
plus parallèles l’une à l’autre). Sur une carte géologique (p.280 doc 20), une discordance se repère au fait que la
base d’une couche interrompt les contours des formations plus anciennes qu’elle cache ; sur une carte ou une coupe
géologique, elle n’est pas identifiée par un trait plus épais contrairement à un contact anormal avec lequel il ne faut
pas la confondre.
- un contact anormal : c’est un contact entre 2 terrains ayant subi des déplacements l’un par rapport à l’autre. Ce
peut être une faille ou un chevauchement :
- une faille est une cassure de terrains avec déplacement des deux blocs rocheux (p.318 doc b)
- un chevauchement est un mouvement tectonique conduisant un ensemble de terrains à en recouvrir d’autres par
l’intermédiaire d’un contact anormal peu incliné (= subhorizontal). Lorsque ce chevauchement est de grande
ampleur, on le nomme nappe de charriage (ex p. 319)
Un contact anormal est généralement identifié par un trait épais sur une carte ou une coupe géologique (p.271)
Questions
1. Sur une feuille blanche, réalisez un schéma d’interprétation de la photo p.269 que vous légenderez et
titrerez puis réalisez 4 schémas représentant les étapes successives de la mise en place de ces terrains.
2. Repérez par une couleur sur la carte et sur la coupe géologique du document 1 les trois évènements
géologiques suivants : la faille, la discordance et l’intrusion.

ACTIVITE 3 : Les principes de datation relative et leur utilisation
La datation relative permet de situer chronologiquement les uns par rapport aux autres des évènements et des
structures géologiques ; elle repose sur les 5 principes suivants :
1. Le principe de superposition : pour un ensemble de strates ou un empilement de coulées de lave, non
renversée ou déplacée par la tectonique, toute couche sédimentaire (ou toute coulée volcanique) superposée
à une autre lui est postérieure.
2. Le principe de recoupement :
à l’échelle d’un affleurement (= partie d’un terrain visible à la surface de la Terre) : l’évènement ayant
généré des changements de géométrie des couches ou des discontinuités des couches est postérieur à la
formation qu’il affecte.
3. le principe d’inclusion : un minéral ou une roche inclus dans un autre lui est antérieur
4. Le principe d’identité paléontologique : 2 couches ayant le même contenu en fossiles stratigraphiques sont
de même âge même si elles sont très éloignées en distance. Ce principe permet de dater des couches pour
lesquelles le principe de continuité est inapplicable.
5. Le principe de continuité : deux strates qui sont dans le prolongement l’une de l’autre sont de même âge
même si leur contenu sédimentaire et paléontologique est différent. Ce principe permet de considérer,
malgré les discontinuités d’affleurement, que 2 couches séparées dans l’espace mais limitées par les mêmes
couches à la base et au sommet sont de même âge.
Questions
1 - En utilisant ces principes de datation, établissez la chronologie relative de la mise en place des structures ou
évènements suivants figurant sur le document 1, en justifiant : la faille, le plissement, la discordance, le filon, les
calcaires et les grès jaunes.
2 – Sur le document 22 a du livre p.281 : datez la péridotite par rapport au basalte
3 – Un fossile stratigraphique est une espèce abondante, d’évolution rapide et d’extension géographique
importante : citez deux bons fossiles stratigraphiques du Cénomanien moyen présents dans les séries sédimentaires
de la Mure et de Vergons (document 18 p.279) en justifiant.
Autre application à faire chez vous, à partir du document 2 :
3. Repérez par une couleur sur la carte et la coupe géologiques les évènements suivants : la faille, le
chevauchement, les discordances et l’intrusion
4. Etablissez la datation relative des évènements suivants par rapport aux dépôts des différentes roches
sédimentaires, en justifiant : les accidents tectoniques F et φ et le plissement affectant les terrains 14 à 16.

Document 2 : carte géologique simplifiée d’une région et coupe géologique correspondante
2 a : Carte géologique simplifiée
2b : coupe selon AB
Légendes :
- Tous les terrains représentés sont des terrains sédimentaires sauf le terrain 4 qui est un pluton de granite
entouré d’une auréole de métamorphisme.
- Les numéros des terrains indiquent leur âge : 1 plus âgé que 2, etc…
- Tectonique : φ est chevauchement ; F est une faille.
- Les figurés ( et ) de la carte géologique n’ont aucune signification quant aux directions des couches de
terrains.
- = Auréole de métamorphisme

Document 1a : carte géologique simplifiée d’une région du pays de Galle
Document 1b : coupe géologique correspondant au trait de coupe AB indiqué sur la carte précédente

Fiche TP 1 Datation relative
 Carte géol de la France + plots magnétiques
 Cartes géol de la chaîne des Puys
 Tiroir avec des ammonites
 Sur chaque paillasse élèves (x 8,) un plateau avec les roches suivantes mélangées :
calcaire coquiller, grès, granite, basalte, andésite, gabbro, gneiss, micaschiste
Fiche TP 1 Datation relative
 Carte géol de la France + plots magnétiques
 Cartes géol de la chaîne des Puys
 Tiroir avec des ammonites
 Sur chaque paillasse élèves (x 8,) un plateau avec les roches suivantes mélangées :
calcaire coquiller, grès, granite, basalte, andésite, gabbro, gneiss, micaschiste
Fiche TP 1 Datation relative
 Carte géol de la France + plots magnétiques
 Cartes géol de la chaîne des Puys
 Tiroir avec des ammonites
 Sur chaque paillasse élèves (x 8,) un plateau avec les roches suivantes mélangées :
calcaire coquiller, grès, granite, basalte, andésite, gabbro, gneiss, micaschiste