DES PRINCIPES FONDAMENTAUX LA DATATION RELATIVE : DES PRINCIPES FONDAMENTAUX

LES GRANDS PRINCIPES DE LA GEOLOGIE: Principe d’actualisme Principe de superposition Principe de continuité Principe de recoupement Principe d’identité paléontologique

Principe d’actualisme: Énoncé pour la 1ère fois par Lyell en 1830 « Les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé »

Principe de superposition (1/2): Les couches ou les strates sédimentaires se sont déposées à l’horizontale; donc, pour deux couches superposées, celle du dessous est plus ancienne que celle du dessus. Empilement de couches horizontales déposées en milieu marin ( calcaires avec intercalations de marnes).

Principe de superposition (2/2): Même sur des strates sédimentaires déformées, le principe de superposition peut s’appliquer à condition que la série n’ait pas été inversée par les mouvements tectoniques

Principe de continuité: Une même couche est de même âge en tous points Panorama de la dent d’Arclusaz dans le massif des Bauges (Savoie) Panorama près de Grenoble dans le massif du Vercors (Isère)

Principe de recoupement et d’inclusion (1/3): Un corps rocheux qui en recoupe un autre est plus jeune que celui qu’il recoupe

Principe de recoupement (2/3): Roche métamorphique fracturée à plusieurs reprises. Après chaque fracturation, des minéraux ont cristallisé dans les fractures et les ont obturés.

Principe de recoupement (3/3): Lame mince dans un schiste tacheté prélevé à proximité d’un massif de granodiorite (MP x40) Les schistes montrent partout une orientation nette ( ). De plus, on observe dans ce schiste le développement de nouveaux minéraux (cd: Cordiérite) formés par transformation à l’état solide d’anciens minéraux des schistes.

Discordances et orogenèses: La disposition relative des couches géologiques peut rester conforme à la disposition initiale lors du dépôt sédimentaire: les couches sont dites concordantes. Dans le cas contraire, la discordance implique que plusieurs phénomènes géologiques se soient produits: plissement des couches sous-jacentes, érosion et dépôt des couches sus-jacentes. Discordance angulaire

Principe d’identité paléontologique: notion de fossile stratigraphique (1) Un fossile stratigraphique permet de dater à distance des couches géologiques. Il doit répondre à 3 critères: - une durée de vie brève à l’échelle des temps géologiques; - une répartition sur une vaste aire géographique; - doit être représentée par un grand nombre d’individus

Principe d’identité paléontologique (2) Cleistopora geometrica est un fossile caractérisé par une durée de vie brève, et une vaste répartition géographique, puisqu’on le trouve dans une large zone qui correspond à l’emplacement, au Dévonien, d’une plate-forme épicontinentale peu profonde. La présence de ce fossile dans une roche sédimentaire, quelque soit sa localisation géographique, indique donc qu’elle s’est formée entre 408 et 400 Ma. Cleistopora geometrica est un exemple de fossile stratigraphique.

Enoncé du principe d’identité paléontologique (3) Des couches sédimentaires présentant le même contenu paléontologique (les mêmes fossiles stratigraphiques) ont le même âge.

Appliquer les principes de superposition et de recoupement: Les relations géométriques observables sur le bloc diagramme simplifié (région de Clermont-Ferrand) permettent d’établir la chronologie des évènements qui ont modelé la région.

Chronologie des évènements ayant modelé la région de Clermont-Ferrand (1/2): Mise en place d’un socle cristallin granitique (solidification en profondeur d’un magma); Mise à jour du socle par remontée de cette structure profonde et érosion; Activité volcanique de l’appareil situé à l’arrière-plan (car sa coulée paraît recoupée par la faille). Phase tectonique d’extension qui fracture le socle et provoque l’effondrement en gradins de la plaine de la Limagne;

Comblement partiel de cette dépression par des dépôts sédimentaires (figurés en jaune); La rivière Allier dépose une 1ère terrasse alluviale (figurée en vert); Mise en place d’un nouvel appareil volcanique; la coulée de lave recouvre la coulée précédente, descend le rebord faillé de la plaine et recouvre partiellement la terrasse; L’Allier poursuit son travail d’érosion: l’avant de la coulée est déblayé, le lit est surcreusé (déblaiement de la terrasse précédente et dépôts jaunes). Une nouvelle terrasse (bleu pâle) est déposée. Rmque: la disposition relative de ces 2 terrasses est en contradiction apparente avec le principe de superposition: la plus récente est en-dessous de la plus ancienne.