LES GRANDS PRINCIPES DE LA GEOLOGIE : Principe d’actualisme Principe de superposition Principe de recoupement Principe de continuité Principe d’inclusion 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 Conséquence du dépôt progressif de sédiments de l’océan vers les fonds océaniques : les terrains les plus anciens sont les plus profonds, les plus récents sont les plus superficiels. Exemple : série sédimentaire calcaire (échelle de l’affleurement) Niveau E (+ récent) Niveau D Niveau C Niveau B Niveau A (+ancien) Chronologie des évenements : A → B → C → D → E

PRINCIPE DE SUPERPOSITION 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 En cas de déformation, des critères de polarité (racines, terriers d’animaux) peuvent permettre de retrouver l’ordre originel.

PRINCIPE DE RECOUPEMENT Lorsqu’une structure se met en place, elle peut recouper une structure préexistante : elle est donc forcément plus jeune que la structure recoupée. Exemple : faille normale (échelle de l’affleurement) Niveau E Niveau C Niveau B Niveau A Niveau D début fin Chronologie : dépôt A, B, C, D → fracturation des strates et glissement vertical → dépôt ultérieur de E qui vient ennoyer la faille.

Principe de recoupement Cas particulier de la mise en place d’un pluton granitique Rappel sur la mise en place d’un pluton: Un pluton se forme lors de l’ascension d’une masse de magma formé en profondeur. Avant d’atteindre la surface, le magma refroidit et se fige sur place. Au cours de son ascension, il « digère » les roches froides environnantes les plus proches et il « cuit » les roches un peu plus éloignées.

Principe de recoupement Cas particulier de la mise en place d’un pluton granitique Résultat : encaissant recoupé par le pluton et son auréole de métamorphisme. roches de l’encaissant fortement métamorphisées (T° élevée) roches de l’encaissant plus faiblement métamorphisées (T° moyenne)

Principe de recoupement Cas particulier de la mise en place d’un pluton granitique : ex. du granite de Flamanville

PRINCIPE DE RECOUPEMENT Exemple : filons magmatiques (échelle de l’échantillon) l’encaissant est toujours le plus ancien roche encaissante (métamorphique) filon de microgranite (a) : présente un décalage latéral filon de microgranite (b) : pas de décalage visible filon de microgranite (c) : même décalage que pour (a) structure la plus récente car elle recoupe l’ensemble des structures présentes Chronologie : mise en place précoce de l’encaissant → filons a et c (à priori contemporains) → filon b

PRINCIPE DE RECOUPEMENT Exemple : roche métamorphique (échelle du minéral) encaissant (micaschiste) cristal de staurotide reliques du micaschiste dans le cristal de staurotide Chronologie : mise en place précoce de l’encaissant → formation du cristal de staurotide à partir d’éléments chimiques appartenant à l’encaissant.

PRINCIPE DE RECOUPEMENT Présence de l’angle a = discordance angulaire Couverture sédimentaire non déformée a G F C D Surface d’érosion (indice d’une émersion) B Observation : G est en contact anormal avec C, D et E (marqueur typique d’une discordance) Roches A, B, C, D, E plissées (tectonique en compression, indice d’une orogenèse) E A Chronologie : dépôt (horizontal) des strates A, B, C, D → plissement → érosion (surface F) → dépôt tardif de la strate G

PRINCIPE DE CONTINUITE 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 CONTINUITE Cas particulier : B et C sont de nature différente Comment dater ces deux structures ? B et C sont toutes les deux encadrées par les mêmes roches → B et C ont donc le même âge D D B même âge C Seine A BASSIN PARISIEN

PRINCIPE D’INCLUSION Exemple : basalte à olivine (roche magmatique) cristal d’olivine matrice microlithique Une roche magmatique se forme par refroidissement progressif d’un magma. En laboratoire, on montre que l’olivine cristallise vers 1200°C, alors que les microlithes de la matrice cristallisent à moins de 800°C. L’inclusion d’olivine est plus vieille que la matrice qui la renferme.

Principe d’identité paléontologique : notion de fossile stratigraphique 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 : notion de fossile stratigraphique 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.