Cours de Géologie

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Les bryozoaires

  • Organismes coloniaux, marins et de petite taille, certains individus sont spécialisés.
  • Bryozoaires = animaux mous, ils vivent dans un squelette calcaire constitué de nombreuses loges.
  • Se nourrissent à l’aide d’un lophophore et font donc partie de lophophoriens.

 

bryozoaire

Coupe dans un autozoïde (zoïde pourvu d'un système digestif).

 

Ce qu'il faut observer :

Le meilleur critère d'identification des espèces de bryozoaires, est la forme de la colonie : en baguettes, disque, éventail ou encroutante. Il faut toutefois ne pas oublier que cette forme est le fruit d'une adaptation à un environnement et non pas de la taxonomie.

  

Les gites metalliferes et les mines

Tout comme les dépôts de combustibles fossiles, les gîtes métallifères, une ressource naturelle essentielle, naissent d'une conjoncture géologique bien particulière.

Il y a diverses façons de classer les gîtes métallifères. Une façon simple est de les regrouper selon les processus qui les ont formés.

Les gîtes reliés aux processus superficiels

Ceux-ci forment un groupe important. L'altération superficielle, principalement l'altération chimique, peut conduire à la concentration de métaux. Par exemple, l'altération sous des conditions climatiques chaudes et très humides de roches ignées felsiques riches en feldspaths conduit à libérer l'aluminium des feldspaths et à le combiner à des radicaux OH pour former un hydroxyde d'aluminium hydraté, la bauxite, qui est le minérais d'aluminium qu'on importe des Antilles, de l'Amérique du Sud ou de l'Afrique du Sud pour faire l'extraction de l'aluminium.

L'or alluvionnaire est un autre exemple de gîte relié aux processus de surface. Les pépites d'or qu'on retrouve dans les sables des rivières (alluvions) proviennent de l'érosion de veines ou de filons qui contenaient de l'or natif. Cet or a été transporté par les cours d'eau sous forme de particules qui se sont arrondies (l'or est très tendre), puis déposées. Quand il y a des concentrations significatives en or dans des dépôts alluvionnaires, on appelle ces dépôt des placers.

Les grandes concentrations de fer qu'on retrouve dans le fossé du Labrador constituent un autre type de gîtes relié aux processus sédimentaires. Ces concentrations se sont formées sur les fonds des mers des temps Protérozoïque, il y a plus de 2 Ga.

  

Trilobites

Les Trilobites étaient des Arthropodes marins, très primitifs, qui ont vécu exclusivement au Paléozoïque.
Il existait de nombreuses espèces de Trilobites autrefois très abondants dans les mers du Paléozoïque. Ils ont disparu à la fin du Permien.

La Classe des Trilobites a été divisée en un certain nombre d’ordres, eux-mêmes abondamment subdivisés.

 Qu’est ce qu’un Arthropode ?

Les Arthropodes font partie de notre quotidien : les Acariens, les Insectes, les Arachnides (araignées, scorpions), les Crustacés.

Les plus anciens fossiles rangés parmi les Arthropodes proviennent du précambrien. Les Arthropodes ont donc une histoire évolutive très ancienne.

Actuellement, les Arthropodes représentent plus de 80% des espèces vivantes.

 Anatomie d’un Trilobite

Pendant tout le Paléozoïque, ces animaux ont conquis nos océans dans la plus grande discrétion.
Les trilobites (du latin tri et lobos : formés de trois lobes) doivent leur nom au fait que leur corps est divisé en trois parties  tant dans le sens longitudinal que dans le sens transversal.

Anatomie d'un Trilobite

Dessin anatomie d'un Trilobite. © G. Pozzi

  

Histoire géologique de la mediterranée

L’histoire de la Méditerranée, c’est l’histoire des Alpes et du rapprochement de l’Afrique et de l’Europe.

Il y a 80Ma, le promontoire apuléen s’est détaché de l’Afrique et un nouvel océan s’est ouvert entre eux: la Mésogée " au milieu des terres ". Quand l’Apulie est entrée en collision avec l’Europe, l’Afrique a continué à se rapprocher de l’Europe refermant la mer Mésogée. La Mésogée existe toujours, elle est au S de la Méditerranée, c’est la mer Ionienne ( S de la Calabre, de la Silice et de Chypre).

Lors de la fermeture de la Mésogée, il y a eu ouverture d’autres domaines océaniques : bassin liguro provençal, Golfe du Lion et domaine tyrrhénien ( archipel des Eoliennes).

 

ILES EOLIENNES.

Cet archipel des Eoliennes est formé de 7 îles disposées en Y.

Au sud à la base de l’Y :

- Vulcano : île proche de la Sicile. Une autre île au N (Vulcanelo) a été rattachée à Vulcano par un des derniers épisodes volcaniques de la région ayant conduit à l’émersion d’un nouveau volcan. Le volcan Vulcano n’est plus en activité.

- Lipari : distante de 800m, elle forme une commune avec 5 autres îles.

- Salinas : cette ile est la plus riche d’un point de vue agricole, ce qui explique pourquoi elle est divisée en 3 communes.

Sur la branche N E de l’Y :

- Panaréa dite île des milliardaires suite au tournage d’un film.

- Stromboli (toupie en italien) dont le volcan est en éruption permanente depuis 20000ans (une toutes les 20 minutes).

Sur la branche N W :

- île des fougères : Finicudi

- île des bruyères : Alicudi

  

L'age de la Terre

Une des questions qui a préoccupé l'Homme depuis qu'il a commencé à explorer son Univers, c'est l'âge de la Terre. Comme on l'a vu à la section 1, les Anciens avaient une conception toute fixiste de la surface de la Terre: océans et continents ont toujours occupé une position fixe durant toute l'histoire de la planète. On croyait que la Terre s'était formée par une série de grandes catastrophes rapides et qu'elle avait ainsi acquis la physionomie qu'on lui connaît aujourd'hui : océans, continents, volcans, lacs et montagnes avaient été dessinés une fois pour toutes! La Bible a repris le relais de cette conception avec l'idée de la Création en six jours (une sorte de catastrophisme-créationisme). Cette vision de la formation de la Terre a dominé les esprits jusqu'au 19ième siècle.

Cette façon de voir l'histoire de la Terre supposait une histoire de courte durée. Certains ont même tenté de chiffrer ce temps. Ainsi, l'ecclésiastique anglais James Husher (1654) à établi, par le décompte des générations de la Bible, que la Terre avait été créée en 4004 av. J.C. En y additionnant nos deux millénaires, la Terre aurait donc quelques 6000 ans. On est porté aujourd'hui à sourire d'une telle démarche, mais il faut se reporter à l'époque: la Bible représentait la somme des connaissances, et Husher a appliqué une méthode tout à fait scientifique: le décompte des générations. Dans une perspective où l'Homme représentait le début de l'Univers, la démarche se tenait. Beaucoup moins sérieux cependant sont les calculs plus précis et en apparence plus savants de son disciple Lightfoot: la Terre fut créée à 9h00, le 26 octobre, 4004 av. J.C.! Pas plus sérieux ces créationnistes qui encore aujourd'hui s'attachent à cet âge de 6000 ans pour notre planète!

  

Les premiers pas de la Vie sur Terre

La question de l'origine de la vie est une question qui touche la corde sensible, les entrailles de l'Homme; elle s'adresse directement à son émotivité et à sa subjectivité. Tenter de comprendre la structure atomique d'un minéral ou de définir les paramètres de la fusion partielle du manteau ne relève pas des préoccupations métaphysiques de l'Homme. Mais s'attaquer à un problème comme l'origine de la Vie, c'est trop souvent tenter de concilier science, religion, mythes et croyances de toutes sortes, un exercice pour le moins périlleux.

De l'Antiquité jusqu'au milieu du 19e siècle, les savants ont éprouvé énormément de difficultés à aborder ce sujet de manière objective. Pendant des siècles, la seule théorie qui soit restée généralement admise, et ce malgré des réfutations expérimentales probantes, est la théorie de la génération spontanée, une théorie dont s'accomodaient assez bien les religions.

La génération spontanée.

On retrouve les traces d'une telle croyance dans les écrits les plus anciens de la Chine, de l'Inde ou de l'Égypte ancienne: des bambous donnent naissance aux pucerons, en autant que leurs jeunes pousses soient repiquées par temps chaud et humide; les mouches et les parasites naissent spontanément à partir d'ordures et de sueurs; les boues laissées par les innondations du Nil engendrent spontanément des grenouilles, des crapauds, des serpents, des souris et même des crocodiles.

C'est Aristote qui a réussi la synthèse des idées accumulées jusqu'à son époque et qui a formulé la thèse de la génération spontanée: "les plantes, les insectes, les animaux peuvent naître de systèmes vivants qui leur ressemblent, mais aussi de matière en décomposition activée par la chaleur du soleil".

Jusqu'à la Renaissance, les écrits abondent en récits d'observations de génération spontanée, mêlés de légendes diverses. Même durant la Renaissance qui est une période de grands bouleversements en ce qui concerne la conception de l'Univers, de grands penseurs comme Descartes, Newton et Bacon soutiennent l'idée de la génération spontanée. On passe même à l'expérimentation pour conforter la théorie. On propose des recettes pour fabriquer des souris à partir de grains de blé et d'une chemise sale imprégnée de sueur!

  

Les temps precambriens

On considère que le système solaire s'est formé par la condensation d'un gigantesque nuage de gaz et de poussières et que les planètes, dont la Terre, se sont formées par accrétion de matières il y a 4,55 Ga. La différenciation chimique a amené vers le centre de la terre les éléments lourds, comme le fer et le nickel, et a concentré dans le manteau, puis finalement dans la croûte, des éléments de moins en moins lourds. Cet âge de 4,55 Ga pour la formation de la terre nous est donné par la datation des météorites et non par la datation de roche terrestres.

L'élément stable de la croûte terrestre, c'est la croûte continentale. En effet, on a vu dans la première section de ce cours, qu'à cause de la tectonique des plaques, la croûte océanique est perpétuellement recyclée. Si on fait exception des lambeaux de croûte océanique qui sont coincés dans les chaînes de montagnes anciennes, donc dans de la croûte continentale, les plus vieilles croûtes océaniques datent d'au plus 170 Ma. Ce sont donc les continents qui vont nous fournir les principales archives nécessaires pour faire l'histoire de la terre.

La question de départ se pose ainsi : quand et comment se sont formés les premiers noyaux de croûte continentale?

  

Les datations radiométriques

On a vu à la section précédente (4.1.1) que les méthodes de datation relatives, principalement par les fossiles, n'ont pas permis d'obtenir une idée du temps géologique réel. Non seulement ne connaissions-nous pas l'âge des diverses couches géologiques, mais on ne connaissait même pas l'âge de la Terre.

Il fallut attendre la découverte de la radioactivité par Marie et Pierre Curie, au début du 20e siècle, pour avoir enfin cet outil qui permit de se faire une idée réaliste du temps géologique, c'est-à-dire obtenir des âges géologiques absolus, et de déterminer l'âge vénérable de notre planète.

Cet outil, la datation radiométrique, utilise certains éléments chimiques qui ont la propriété de se désintégrer radioactivement. En calculant le temps qu'a mis une certaine portion d'un élément contenu dans un minéral à se désintégrer, on obtient l'âge de formation de ce minéral.

Qu'est-ce que la radioactivité?

Comme on l'a vu à la section 2, l'atome est composé d'un noyau (protons + neutrons) autour duquel gravitent les électrons. Toute la masse de l'atome est concentrée dans le noyau, les électrons ayant une masse négligeable.