Cours de Géologie

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Cartes géologiques

A/ Introduction :
La mise en chantier de ce petit texte, qui portait le titre de "Principes et méthodes de la Cartographie géologique en terrains sédimentaires" date de 1989. Mais il est resté depuis cette date dans les cartons de son auteur sans être mené à son terme. Il est présenté ici tel quel (sans les illustrations qu'il était envisagé d'y ajouter et bien que quelques développements n'y soient qu'ébauchés), en pensant que certains lecteurs, parmi les nombreux qui se posent des questions sur les cartes géologiques, y trouveront néanmoins de l'intérêt.

La rédaction de ce texte avait été suscitée par la demande d'un étudiant étranger s'enquérant de l'existence d'un manuel de cartographie géologique en langue française.
Or un tel ouvrage n'existe pas, à ma connaissance. La raison la plus probable en est que tous les géologues sont bien conscients que l'enseignement de la cartographie doit se faire par la pratique sur le terrain et non de façon théorique. En effet, en cette matière (comme en beaucoup d'autres d'ailleurs) l'apprentissage "par l'erreur" est le seul valable. Ceci conduit d'ailleurs à considérer que le rôle de l'enseignant est principalement de contribuer à abréger le temps nécessité par cet apprentissage, en mettant en lumière les erreurs commises et en indiquant comment les corriger.
La pratique pédagogique montre néanmoins, comme il est normal, que chaque génération d'étudiants répète les mêmes erreurs et pose les mêmes questions que l'on peut donc considérer comme "classiques". On peut, en conséquence, faire un inventaire et un commentaire par écrit de celles-ci, de telle sorte que les étudiants puissent retrouver, sous un plan ordonné, les remarques qui leur seront faites dans la nature, au hasard des cas particuliers rencontrés. De surcroît ils pourront aussi entendre parler d'autres cas de figure, que le volume et la variété limités des enseignements sur le terrain ne leur auront pas donné l'occasion de rencontrer. C'est ce que j'ai tenté ici, mais je m'en voudrais si cela devait conforter l'illusion que la lecture d'un manuel peut permettre d'apprendre la cartographie. Le présent texte doit donc être considéré comme une sorte d'aide-mémoire récapitulatif qui devrait être lu après avoir commencé de pratiquer la cartographie, plutôt qu'avant !

Il faut préciser que ce texte concerne tout particulièrement la cartographie géologique des terrains sédimentaires en pays de montagne et qu'il est l'expression de l'expérience acquise, en ce domaine, par son auteur, au cours du lever de plusieurs dizaines de cartes géologiques des Alpes occidentales françaises (à titre de responsable ou de collaborateur) et de la direction de plusieurs dizaines de stages d'étudiants consacrés à cette activité.

  

Coordonnees geographiques

Pour nous déplacer à la surface de la Terre il est nécessaire de savoir où nous nous trouvons. Sur la terre ferme il est souvent possible de se repérer à l'aide de panneaux plantés sur le côté de la route que nous suivons. En rase campagne, la boussole et une bonne carte terrestre de la région permet de s'en sortir : cette carte permet de corriger les erreurs d'orientation en se repérant sur les chemins, les zones boisées,.. En pleine mer... pas de chemins, pas de panneaux. Pour les premiers navigateurs seules les étoiles et le soleil permettaient de s'y retrouver, à condition de savoir lire le ciel. Ensuite, les inventions de la boussole et d'une horloge précise et fiable ont beaucoup amélioré la situation. L'établissement de cartes maritimes de plus en plus précises a été nécessaire lors des grands voyages qui ont permis de découvrir la surface de notre globe. 

 Aujourd'hui les marins utilisent la navigation par satellite (GPS) et, dans un futur proche, toutes les voitures automobiles seront munies de ce système (ou un système équivalent). Le repère utilisé est composé de deux lignes imaginaires tracées sur le globe terrestre. Il s'agit de l'équateur et du méridien de Greenwich (en banlieu de Londres).

  

Carte topographique

• Définition
- représentation plane à une échelle déterminée d'une partie de la surface terrestre
- éléments du relief situés en latitude et en longitude par rapport à un ellipsoïde de référence
- projection sur une surface plane



• Echelle d'une carte (E)
- rapport de la longueur mesurée sur la carte (Lc) à la distance horizontale correspondante sur le terrain (Lt) : E = Lc/Lt

- exemples :
(a) 2 points distants de 1 km sur le terrain et de 1 cm sur la carte
E = 1 cm/1 km = → carte à l'échelle
(b) 2 points distants de 15 km sur le terrain
séparés par cm sur une carte à 1/20 000 (carte à grande échelle)
séparés par cm sur une carte à 1/150 000 (carte à petite échelle)

• Présentation du relief →
- intersection de plans horizontaux équidistants avec la surface topographique
- courbes d'égale altitude (isohypses ou courbes hypsométriques)
  

Introduction a la cartographie

Ces quelques pages ont pour pour but de constituer une petite introduction à la cartographie. Nous aborderons principalement les notions de géodésie et de projection qui sont sous-jacentes à la constitution d'un planisphère.

Après la lecture de ces lignes vous comprendrez pourquoi, alors que des systèmes de positionnement comme le GPS ont une précision de 10 m, on se retrouve avec des erreurs de l'ordre de 200 m par rapport au tracé de la carte scannée qui sert de fond dans des applications de cartographie numérique.

I-La géodésie

La géodésie est la science qui a pour objet l'étude de la forme de la Terre et la mesure de ses dimensions.

Son objectif pratique est la détermination des positions à la surface de la Terre, permettant la localisation pour les travaux de type génie civil, hydrographie, navigation maritime ou aérienne, confection de cartes...

Son objectif scientifique est d'aboutir à la connaissance précise de la forme de la Terre et de son champ de pesanteur. Les implications de ces connaissances sont importantes car elles concernent l'ensemble des sciences de la Terre.