Temps géologique, désigne des temps qui dépassent l’imagination, on pense aux longues durées de l’histoire de la terre.

La Terre s’est formée il y a quelque 4,5 milliards d’années (Ga) et la vie y est apparue il y a environ 3,5 Ga.

Si les outils de mesure utilisés actuellement (secondes, minutes, heures, jours, mois, années) pour mesurer les durées des phénomènes biologiques sont relativement familiers, il n’en est pas de même de ceux qui permettent d’apprécier les événements longs par rapport à l’échelle humaine et anciens par rapport à l’approche historique.

Ainsi la mesure du temps au-delà des époques historiques se fait en interprétant des phénomènes géologiques et biologiques enregistrés dans les roches et les fossiles. Par conséquent, les géologues utilisent la géochronologie pour dater les événements de l’histoire de la Terre et des êtres vivants.

La chronostratigraphie est une branche de stratigraphie qui consiste à définir les intervalles de temps des strates et à retracer les différentes évolutions paléogéographiques.

Elle se repose sur :

•  La géochronologie relative permet de classer chronologiquement les objets et les événements les uns par rapports aux autres en déterminant l’ancienneté relative des roches et des fossiles qu’elles contiennent, mais ne donne ni leur durée exacte, ni leur âge par rapport à l’actuel. Ex. les mammifères sont apparus après les reptiles.
• La géochronologie absolue utilise la radioactivité d’isotope comme processus naturel pour établir l’âge exact d’une roche ou d’un fossile et d’en calculer la durée. Ex. les mammifères sont apparus il y a 200 millions d’années

La datation relative consiste à ordonner les uns par rapport aux autres des structures (strates, plis, failles, minéraux) et des événements géologiques (sédimentation, intrusion orogenèse, discordance… ) afin de reconstituer une histoire. En d’autres termes, on établira lequel, entre deux corps géologiques, est le plus jeune ou le plus vieux, sans aucune connotation d’âge absolu qui serait exprimé en nombre d’années.

Elle repose sur les 5 principes de base de la stratigraphie :

1- Principe de superposition

2- Principe de continuité latérale

3-Principe d’identité paléontologique

4-Principe de recoupement (relations d’intersection)

5-Principe de recouvrement

6-Principe d’inclusion

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Les fossiles sont des restes d’animaux, de végétaux ou des témoignages de leur activité conservés dans les roches sédimentaires. Ils permettent de reconstituer l’histoire de la vie au cours des temps géologiques.

Chez les végétaux : bois, spores, pollen, certaines graines, plus rarement feuilles… La conservation s’effectue généralement dans les roches sédimentaires, exceptionnellement dans la glace, ou dans l’ambre comme le moustique de Jurassic Parc. Les restes peuvent :

• être intacts (insecte, mammouth) dans l’ambre ou la glace,
• avoir une composition modifiée : la partie conservé peut être transformée en minéraux (calcite…) = épigénie.
• être un moulage : la partie disparaît et on conserve un moulage interne ou un moulage externe et une contre-empreinte dans la roche.
• être des restes de l’activité biologique (excréments, galeries, traces de pas …)

La fossilisation est un phénomène exceptionnel. A la mort d’un organisme, les parties organiques sont décomposées par les détritivores et les décomposeurs en matière minérale. Les parties minérales subissent des processus chimiques de dissolution. Pour être fossilisé un organisme doit donc être soustrait des phénomènes de la décomposition et de la dissolution pour cela il doit être rapidement enfoui dans un milieu pauvre en eau et en O2 où les décomposeurs ne peuvent agir et où les processus de dissolution ne peuvent s’effectuer. Ces conditions peuvent exister :

• Le plus souvent dans un bassin sédimentaires où il y a un apport rapide de sédiments fins (argile, limon, boue…). Il y a ensuite besoin d’un temps très long.
• Plus rarement dans la glace, l’ambre, les cendres volcaniques…

Intérêts des fossiles :

Fossiles = témoin de l’évolution :

Les espèces qui peuplent la planète ne sont pas celles qui la peuplaient dans les temps passés. Au cours des temps géologiques les espèces se renouvellent (naissance, vie à durée très variable et extinction d’une espèce). Le plus souvent, elles disparaissent car elles deviennent inadaptées à l’évolution du milieu (ou catastrophe), de nouvelles espèces mieux adaptées aux nouvelles conditions du milieu peuvent alors se développer Cette transformation des espèces au cours des temps géologiques constitue le phénomène d’évolution.

Les fossiles sont donc des témoins de l’histoire de la vie, des témoins de l’évolution : il n’y qu’à travers eux que l’on peut connaître les espèces qui n’existent plus. Ex : ammonites, dinosaures…

Fossiles = marqueurs du temps :

Les fossiles présentant :

• une durée de vie limitée = grande vitesse d’évolution = faible extension verticale dans les sédiments,
• une vaste aire de répartition = grande extension horizontale,
•  un grand développement, constituent des fossiles permettant de dater les terrains. On les appelle “fossiles stratigraphiques”.

Au cours des temps géologiques, il a existé des périodes de grandes crises biologiques avec disparition puis apparition de nombreuses espèces. Ces crises permettent de découper les temps géologiques en grandes périodes appelées « ère ». Pour chaque ère, il existe des fossiles caractéristiques.

Fossiles = indicateurs de milieu

Exemple : Ammonites = mer, dinosaures = continent. Les fossiles d’organismes ayant des exigences écologiques strictes permettent de reconstituer le milieu paléogéographique de l’époque où ils vivaient. Ex : Les coraux sont des organismes marins vivant dans des mers peu profondes, claires, (oxygénée et chaudes).

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Cartographie Géologique : cours, Exercices et TP

 Plan du cours de Cartographie Géologique

I. LES STRUCTURES TABULAIRES

I. Rappels topographiques
1. La carte topographique
2. Notion d’échelle
3. Le profil topographique
II. Notions géologiques
1. La stratigraphie
2. Le faciès
3. La tectonique
III. Présentation de la carte géologique
IV. Principe de la construction d’une coupe géologique
V. Structures tabulaires

II. LES STRUCTURES MONOCLINALES

I. Caractéristiques géométriques d’un plan
1. Définitions
2. Représentation des directions et pendages sur une carte et en coupe géologique
II. Représentation des structures monoclinale sur la carte
1. Relief plat
2. Relief accidenté

III. Détermination qualitative des caractéristiques géométriques d’une couche inclinée.

1. Relation entre le pendage d’une couche et son contour géologique
2. Relation entre les contours et le relief
• Cas d’un plan vertical
• Cas d’un plan incliné
3. Relations entre largeur d’affleurement et épaisseur d’une couche

IV. Détermination quantitative des caractéristiques géométriques d’une couche inclinée

1. Calcul de la direction d’une couche inclinée
2. Calcul du pendage d’une couche inclinée
3. Calcul de l’épaisseur d’une couche inclinée

V. Construction des couches géologiques monoclinales en coupe

1. Détermination du pendage d’une couche par la méthode des trois points
2. Construction des couches géologiques en coupe
III. LES STRUCTURES PLISSEES
I. Définitions
1. Les structures plissées
2. Eléments morphologiques d’un pli
3. Les différents types de plis
4. Notions de flanc normal et de flanc inverse
II. Reconnaissance des structures plissées sur une carte géologique
1. Structure plissée à axe horizontal
2. Structure plissée à axe incliné
3. Terminaison périclinale
IV. Coupe géologique d’une structure plissée
IV. LES STRUCTURES DISCORDANTES
Définitions
1. Transgression et régression
2. Discordance
II. Différents types de discordances
1. Discordance majeure
2. Discordance angulaire sur une structure plissée
3. Discordance angulaire sur une série monoclinale
4. Discordance plate ou par lacune
III. Reconnaissance cartographique et construction en coupe
1. Cas des transgressions-régressions
2. Cas des discordances angulaires
IV. Coupe géologique de structures discordantes
V. LES STRUCTURES FAILLEES
Définitions
II. Différents types de failles
1. Faille normale
2. Faille inverse
3. Faille conforme
4. Faille contraire
5. Faille de décrochement
III. Reconnaissance des failles sur les cartes géologiques
IV. Représentation des failles sur la coupe
V. Coupe géologique de structures faillées

VI. LES CHEVAUCHEMENTS Définitions

II. Reconnaissance de chevauchements sur les cartes géologiques
III. Exemples de pli-faille
IV. Nappes de charriage

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