TD de chronologie

chronologie absolue vs chronologie relative Introduction chronologie absolue vs chronologie relative Situer dans le temps les évènements les uns par rapports aux autres Repères temporels 13/11/2018

Outils pour la reconstitution de l’histoire de la Terre : Introduction Outils pour la reconstitution de l’histoire de la Terre : Types de roches Origine des roches (Pétrologie) Roches sédimentaires Organisation géométrique des roches (Stratigraphie) Contenus fossilifère (Paléontologie) 13/11/2018

Chronologie relative à l’échelle de la coupe Chronologie relative : situer dans le temps les évènements les uns par rapports aux autres 4 principes de la chronologie relative : Principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue. 13/11/2018

Chronologie relative à l’échelle de la coupe Chronologie relative : situer dans le temps les évènements les uns par rapports aux autres 4 principes de la chronologie relative : Principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue. Principe de superposition : une couche est plus ancienne que celle qui la recouvre. 13/11/2018

Chronologie relative à l’échelle de la coupe Chronologie relative : situer dans le temps les évènements les uns par rapports aux autres 4 principes de la chronologie relative : Principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue. Principe de superposition : une couche est plus ancienne que celle qui la recouvre. Principe de recoupement : un évènement ou un objet géologique (faille, filon…) qui affecte un autre évènement ou un autre objet est postérieur à ce dernier. 13/11/2018

Chronologie relative à l’échelle de la coupe Chronologie relative : situer dans le temps les évènements les uns par rapports aux autres 4 principes de la chronologie relative : Principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue. Principe de superposition : une couche est plus ancienne que celle qui la recouvre. Principe de recoupement : un évènement ou un objet géologique (faille, filon…) qui affecte un autre évènement ou un autre objet est postérieur à ce dernier. Principe d’inclusion : les morceaux de roches inclus dans une couche sont plus anciens que celle-ci. 13/11/2018

Chronologie relative à l’échelle de la coupe Lacune : absence d’information correspondant à des intervalles de temps dans la succession des évènements géologiques. Disparition de la roches (érosion) Sédimentation interrompue 13/11/2018

Exercice: histoire géologique d’un terrain Couches sédimentaires: combien, quel ordre? Roche magmatique: présence ou absence, type de roche, position? Lacune: où, de quel type? Evènement tectonique (faille, basculement, pli): Si présent: type, âge?

Exercice: histoire géologique d’un terrain Couches sédimentaires: Conglomérat L Calcaire M Argile A Grès N Calcaire G Argile D Grès K Conglomérat Y Marne Q Argile X Marne B RECENT ANCIEN Couches sédimentaires: combien, quel ordre? Roche magmatique: présence ou absence, type de roche, position? Lacune: où, de quel type? Evènement tectonique (faille, basculement, pli): Si présent: type, âge?

Exercice: histoire géologique d’un terrain Conglomérat L Calcaire M Basalte R recoupe: Argile A Grès N Calcaire G Argile D Grès K Conglomérat Y Marne Q Argile X Marne B RECENT ANCIEN Couches sédimentaires: combien, quel ordre? Roche magmatique: présence ou absence, type de roche, position? Lacune: où, de quel type? Evènement tectonique (faille, basculement, pli): Si présent: type, âge?

Exercice: histoire géologique d’un terrain Conglomérat L Calcaire M Lacune érosive (contact f) Basalte R Argile A Lacune érosive (contact e) Grès N Calcaire G Argile D Grès K Conglomérat Y Marne Q Argile X Marne B RECENT ANCIEN Lacune: où, de quel type? Evènement tectonique (faille, basculement, pli): Si présent: type, âge? Couches sédimentaires: combien, quel ordre? Roche magmatique: présence ou absence, type de roche, position? Lacune: où, de quel type? Evènement tectonique (faille, basculement, pli): Si présent: type, âge?

Exercice: histoire géologique d’un terrain Conglomérat L Calcaire M Lacune érosive (contact f) Faille normale Basalte R Argile A Lacune érosive (contact e) Grès N Calcaire G Argile D Grès K Conglomérat Y Marne Q Argile X Marne B RECENT ANCIEN Couches sédimentaires: combien, quel ordre? Roche magmatique: présence ou absence, type de roche, position? Lacune: où, de quel type? Evènement tectonique (faille, basculement, pli): Si présent: type, âge?

Exercice: histoire géologique d’un terrain Conglomérat L Calcaire M Lacune érosive (contact f) Faille normale Basalte R + Basculement Argile A Lacune érosive (contact e) Grès N Calcaire G Argile D Grès K Conglomérat Y Marne Q Argile X Marne B RECENT ANCIEN Couches sédimentaires: combien, quel ordre? Roche magmatique: présence ou absence, type de roche, position? Lacune: où, de quel type? Evènement tectonique (faille, basculement, pli): Si présent: type, âge? NB: le basalte ne se met pas en place à l’horizontale mais en biais, donc on ne peut pas savoir s’il a eu lieu avant ou après le basculement.

Exercice: histoire géologique d’un terrain

Chronologie relative à l’échelle régionale Corrélations régionales : -lithostratigraphiques -biostratigraphiques. Corrélations à grande distance : la lithologie change; on utilise la biostratigraphie !!

Chronologie relative à l’échelle régionale Une biozone: période de temps définie par la présence d’une ou plusieurs espèces fossiles. Exemple: Biozone à N. peregrinus. Echelle biostratigraphique: succession dans le temps des biozones.

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Localisation des deux coupes étudiées. Angles?? Carajuan??

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Localisation des deux coupes étudiées. Carajuan Angles

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Pour chaque famille d’Ammonites du document 3, indiquez comment se fait son évolution. Y’a-t-il un fort renouvellement des espèces? Ont-elles une durée de vie faible ou longue? La famille est-elle très diversifiée?

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Pour chaque famille d’Ammonites du document 3, indiquez comment se fait son évolution. Y’a-t-il un fort renouvellement des espèces? Ont-elles une durée de vie faible ou longue? La famille est-elle très diversifiée? Renouvellement rapide/durée vie brève/ grande diversité Durée de vie longue, peu d’espèces, renouvellement lent

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Quelles sont les familles utilisées pour construire l’échelle biostratigraphique? (cf. nom des biozones). Pourquoi a-t-on choisi cette (ou ces) familles?

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Quelles sont les familles utilisées pour construire l’échelle biostratigraphique? (cf. nom des biozones). Pourquoi a-t-on choisi cette (ou ces) familles?

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Pour chaque biozone indiquez comment sa base et son sommet ont été définis.

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Base: apparition de l’espèce indice. Sommet: apparition de l’espèce indice suivante.

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe d’Angles (référence) Coupe de Carajuan Comparez le contenu faunique des deux coupes. Que constatez-vous? Proposez une explication.

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Sur la coupe de Carajuan seules 3 familles sur 6 sont présentes. Il est probable que les autres familles n’existent qu’en position distale, à grande profondeur (>200m).

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Replacez sur la coupe de Carajuan les biozones définies sur la coupe de référence. Que constatez-vous?

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Replacez sur la coupe de Carajuan les biozones définies sur la coupe de référence. Que constatez-vous?

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Les zones à Furcillata et à Nicklesi ont disparu La zone à Callidiscus est réduite, mélangée avec la zone à Radiatus.

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Que signifie la surface durcie perforée? Et le niveau ferrugineux?

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Que signifie la surface durcie perforée? Elle correspond à une quasi-émersion des dépôts Elle est associée à une lacune sédimentaire

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Que signifie le niveau ferrugineux? Il indique un ralentissement de la sédimentation. Ceci est confirmé par le mélange entre biozones.

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Que pouvez-vous en conclure sur le rythme de sédimentation sur la plateforme provençale?

Exercice: Corrélations biostratigraphiques Coupe de Carajuan Coupe d’Angles (référence) Que pouvez-vous en conclure sur le rythme de sédimentation sur la plateforme provençale? La sédimentation est discontinue. b) Le rythme est variable.

Chronologie relative à l’échelle globale Division de base : ère / étage Stratotype Plusieurs étage = Série / Epoque Plusieurs séries = Système / Période Stratotype du Coniacien Nom de l’étage souvent dérivé de celui de la région/localité : Coniacien  Cognac Plusieurs système = érathème /ère 13/11/2018

Chronologie relative à l’échelle globale Echelle des temps géologiques : Échelle de chronologie relative (chronostratigraphie) ET Échelle de  chronologie absolue (géochronologie) (limite étages datés en millions d’années) 13/11/2018

Exercice: Analyse de l’échelle des temps géologiques 1) Que représente les bandes noires et blanches corrélées aux noms d’étages sur le document 5 ? 2) Comment ont été daté les limites d’étages ? 13/11/2018

Exercice: Analyse de l’échelle des temps géologiques 1) Que représente les bandes noires et blanches corrélées aux noms d’étages sur le document 5 ? Echelle des inversion du champ magnétique terrestre (bandes noires : polarité normale, banes blanches : polarité inverse) 2) Comment ont été daté les limites d’étages ? 13/11/2018

Exercice: Analyse de l’échelle des temps géologiques 1) Que représente les bandes noires et blanches corrélées aux noms d’étages sur le document 5 ? Echelle des inversion du champ magnétique terrestre (bandes noires : polarité normale, banes blanches : polarité inverse) 2) Comment ont été daté les limites d’étages ? Par datation absolue Lorsqu’on trouve des affleurements sédimentaires remarquables, qui présentent des structures que l'on peut dater radiochronologiquement (coulée basaltique, cendre volcanique…) 13/11/2018

3) A partir de ce que vous avez vu sur la chronologie relative à l’échelle de la coupe et à l’échelle régionale, proposez une explication synthétique sur la démarche des géologues pour construire cette échelle globale. 13/11/2018

=> Construction d’une échelle des temps géologiques INTEGREE 3) A partir de ce que vous avez vu sur la chronologie relative à l’échelle de la coupe et à l’échelle régionale, proposez une explication synthétique sur la démarche des géologues pour construire cette échelle globale. Construction de plusieurs échelles chronologiques à l’échelle régionale, puis par corrélation de ces différentes échelles pour obtenir une échelle globale grâce à des données biostratigraphique et lithostratigraphique. Calibration grâce à des datations radiochronologiques de certains de ces événements (éruptions volcaniques par exemple) (= chronologie absolue) inclus dans la succession d'événements. => Construction d’une échelle des temps géologiques INTEGREE 13/11/2018