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Un peu de géologie

 

 

Notre planète, qui est formée de roches et d’eaux, est sans cesse modifiée : des glaciers usent les montagnes, les cours d’eau creusent et emportent des sables, les falaises s’écroulent, des lacs se comblent, la lave forme des montagnes, les coraux forment des îles, le niveau de la mer descend lors de glaciation, les tremblements de terres éloignent ou rapprochent des continents, … étudier tous ces phénomènes s’appelle de la Géologie.

Le travail des géologues est de rechercher du pétrole (pétrologie) et d’autres matériaux (minéralogie), ils observent les volcans (volcanologie) et reconstituent le passé de la terre (paléontologie). On fait appel aux géologues pour percer un tunnel, pour construire un barrage, car il faut penser aux mouvements possibles des terrains, aux effondrements, aux eaux souterraines, …

 

tourbiere-de-la-maxe.jpg

 

Les différentes roches :

 

Le sol est formé de terre, mais sous la terre, il y a des roches. Ces roches sont visibles naturellement aux bords des mers (falaises), artificiellement lorsque l’Homme a creusé cette roche pour faire des carrières, …

         Toutes les roches ne ce sont pas formées de la même manière : certaines se sont produites par l’usure de la terre (érosion par la pluie, le vent, …), par l’accumulation d’êtres vivants ou chimiquement, c’est ce que l’on nomme les roches sédimentaires. D’autres viennent de lave refroidie, ce sont les roches volcaniques (basalte). Parfois il arrive que toutes ces roches se transforment à cause de sédiments qui se sont déposés sur elles, cela provoque une très grande pression (à cause du poids des roches qui les recouvre) et chauffe (car plus la roche est profonde, plus il faut chaud), ce sont des roches métamorphiques (gneiss).

 

         Pour que le sédiment se transforme en roche, il faut que ce sédiment soit recouvert d’un autre sol, c'est-à-dire qu’il soit enfoui sous autre chose, par la pression de la roche au-dessus, l’eau va s’évacuer, mais pas les minéraux, qui vont faire comme de la colle et durcir le sol. Comme ce sédiment est plus profond, la température augmente (3° par 100 m de profondeur en moyenne). Grâce à la chaleur et à tous les minéraux qu’il y avait dans l’eau, consolide le sédiment et le transforme en roche. C’est ce qu’on appelle la diagenèse.

 

On trouve les fossiles dans les roches sédimentaires.

 

- Les roches détritiques se sont formées par l’érosion puis s’accumulent. On y trouve en général des fossiles qui ont été transportés avec les sédiments : les galets, les graviers, les sables et les grès, les loess, les argiles, les schistes, l’ardoise, les marnes, …

- Les roches chimiques sont dues à des précipitations dues à des mélanges de particules chimiques, on y trouve de nombreux fossiles : les calcaires (oolithiques, marneux, lithographiques, …), les traversins, la craie, les dolomies, …

- Les roches siliceuses viennent d’une accumulation de spicules (constituant la structure interne des éponges ou de squelettes de micro-organismes tels que des foraminifères, algues, …), les fossile y sont souvent bien préservés : le silex, la diatomite, ...

- les évaporites résultent de la précipitation chimique de sels dans des eaux sursaturées d’origines essentiellement marine : le gypse, le sel gemme, …

- les roches d’origines organiques sont formées par la décomposition de micro-organismes (craie, …) ou par l’accumulation d’organismes (coraux, huître, crinoïdes, …) ou de végétaux enrichis en carbone sous l’action de micro-organismes (les pétroles, …).

 

Les couches géologiques :

 

Lorsqu’une roche est mise à nue naturellement ou artificiellement sur une plus ou moins grande hauteur, on peut observer tout en haut une partie meuble qui est la terre végétale (où les plantes poussent, ils sont plein de racines), puis le sous-sol, on y distingue des roches empilées les unes sur les autres de différentes épaisseurs. Ces couches sédimentaires ne se ressemblent pas forcément par leurs structures et leurs couleurs : elles sont souvent d’épaisseurs variables, avec des composés légèrement différents dans la granulométrie, les teintes et la dureté.

 

couches-geologiques.JPG

 

La datation :

 

Pour pouvoir donner un âge aux fossiles il faut pouvoir les dater. Il y a deux manières essentielles de faire une datation : la datation absolue est basée sur des techniques complexes et coûteuses. La datation relative est une méthode rapide et facile qui est applicable sur le terrain : le fossile que vous avez trouvé a forcement le même âge qu’un fossile identique qui a été déjà décrit et dont l’âge est connu. On se base donc sur l’échelle stratigraphique pour connaître son âge.

 

oolithe.JPG

 

La stratigraphie :

 

C’est la discipline qui étudie les couches géologiques et leur chronologie.

Elle se base sur 5 principes :

- La continuité : une couche est du même âge sur toute son étendue.

- La superposition : une couche qui en recouvre une autre est plus récente que cette dernière (sauf cas exceptionnel tel que le retournement de plaques géologiques : plis).

- Le recoupement : toute couche, en recoupant une autre, lui est postérieure dans le temps.

- Le remaniement : toute strate renfermant des éléments remaniés d’une autre strate lui est postérieure dans le temps.

- L’identité paléontologique : quelle que soit leur position stratigraphique, deux couches contenant les même espèces fossiles sont du même âge.

 

C’est en observant toutes les couches géologique superposées les unes sur les autres que l’on a pu connaître l’histoire de la terre et l’évolution de la vie (apparitions ou extinctions d’espèces). C’est en mettant en commun, successivement dans l’ordre, toutes ces couches que l’on a pu créer l’échelle stratigraphique.

L’échelle sert à dater une roche (la mesure du temps est calculée en millions d’années) et à comprendre les évènements survenus durant l’histoire de la terre. Elle est organisée en ères, périodes, époques, étages, sous-étages, zones et sous-zones. Chaque nom correspond à l’endroit où on a découvert les couches les plus typiques d’entre elles (Jurassique : massif du Jura, Oxfordien : ville d’Oxford en Angleterre, …), mais aussi d'après des particularités (Trias : divisé en 3 étages, Crétacé : dû à l’accumulation de craie, …).

 

On ne peut pas trouver les mêmes fossiles dans toutes les couches, cela permet de mieux comprendre l’évolution des évènements de la planète et de reconstituer les milieux de vie, les climats et les paysages.

 

Pour faire une coupe stratigraphique d’une carrière, d’une falaise, …, il faut bien repérer les différentes couches, leurs épaisseurs, les roches qui la composent, mais également des fossiles associés à chaque couche. Puis il faut reporter, sur une feuille,  à l’échelle les observations faites sur le terrain. Pour représenter les roches, on représente le calcaire sous forme de petites briques, les marnes sont noires ou feuilletées, les grès sont des points, … les fossiles sont souvent stylisés : une spirale pour une ammonite, une étoile pour un crinoïde, un long triangle pour une bélemnite, …

 

stratigraphie.JPG

 

La carte géologique :

 

Elle montre les différentes couches géologiques, sous forme de couleur, affleurant à la surface du sol. Un livret explicatif l’accompagne afin d’expliquer les différentes roches, minéraux et fossiles que l’on peut y rencontrer. Cette carte donne une idée des périodes géologiques et des fossiles que l’on est susceptible de trouver lors d’une sortie sur le terrain.

Le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) édite des cartes géologiques de la France à différentes échelles (1/50 000, …), que l’on peut se procurer dans  les librairies spécialisées ou sur Internet (brgm.fr.).

  carte-geologique.JPG

 

 

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