Cours de Géologie

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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.

  

Architecture des roches sédimentaires

Quelques définitions :
• structure : arrangement des grains, au niveau microcopique (microstructure)
• texture : arrangement des grains, au niveau macroscopique (observation visuelle)
• débit : tendance d'une roche à se débiter suivant des plans préférentiels (cf clivage des minéraux)
• stratification : agencement en couches, ou strates, de dépôts successifs et horizontaux de sédiments
• strate : - couche de terrain possédant une individualité nette
             - séparées par des joints de stratification horizontaux

  

Principaux volcans actifs dans le monde

On estime aujourd’hui que notre planète compte plus de 1 500 volcans actifs. On entend par « actif » tout volcan ou massif volcanique qui a délivré récemment au moins une éruption et qui est susceptible d’entrer à nouveau en activité. Depuis 1900, plus de 400 volcans différents ont été le siège d’au moins une éruption.



Ces chiffres ne signifient en réalité pas grand-chose. Dans certains cas, des volcans différents ne sont que des appareils différents au sein d’un seul mégavolcan. Dans d’autres cas, on ne comptera qu’un seul volcan pour un ensemble de dizaines ou de centaines de cônes isolés répartis sur plusieurs centaines ou plusieurs milliers de kilomètres carrés.
  

Le Krakatau


Le Krakatoa avant 1883

Ce volcan actif est situé dans le détroit de la Sonde entre les îles de Sumatra et de Java. À l’origine les îles de Krakatau étaient composées des îles de Rakata (où le volcan entrera en éruption), de Verlaten (Sertung) et Lang (Rakata Kecil).

En août 1883 s’y produisit l’une des plus grandes éruptions volcaniques de l’histoire.

Les prémices de cette éruption débutèrent le 20 mai 1883 quand une grosse explosion se produisit avec d'importantes chutes de cendres.

Dans les trois mois qui suivirent le volcan conserva une activité permanente. Les capitaines des bateaux, qui passent à proximité, notent dans leur cahier de bord les différentes phases éruptives de ce nouveau "phare".

"Le seul désagrément est de nettoyer le pont des navires recouvert à chaque fois, par les retombées de cendres".

Cependant, situé à 40 km des côtes les plus proches, l'activité du volcan n'inquiète pas particulièrement les populations locales.

  

Introduction a l'astronomie

L'Astronomie est une science

Les sciences proposent une démarche particulière pour énoncer des lois. Cette démarche consiste à définir un protocole d'expérience (les règles du jeu), à réaliser des expériences suivant ce protocole, puis à en analyser les résultats (les réponses de la Nature).

Donnons un exemple : attachons une bille de plomb à un fil, et attachons le fil à un crochet. On peut faire balancer la bille au bout de son fil (en l'écartant peu de la verticale). Elle met un certain temps pour faire un aller-retour. Si nous allongeons le fil, ce temps s'allonge. Nous définissons un protocole d'expérience en décidant : - de faire plusieurs mesures, avec des longueurs de fil de 0,50 mètre, 1 mètre, 1,5 mètre... - Et pour chaque longueur, on notera le temps mis par la bille pour faire un aller-retour. Pour que le résultat soit plus précis, on détermine le temps mis pour faire 10 balancements, et on le divise par 10. On réalise ces expériences, et on note les temps mesurés dans un tableau.

Après cette analyse, on tente de formuler des lois. Dans l'exemple donné, on remarquera qu'on obtient toujours le même nombre (à peu près 4,025) si on divise le carré du temps par la longueur du fil. On va considérer cette relation comme une loi potentielle, qu'il convient de valider. On refait des expériences, en variant la longueur du fil, et chacune doit vérifier la loi.

L'essentiel est que ces expériences doivent être reproductibles, par d'autres personnes, en d'autres lieux. Si les lois obtenues sont contredites par une seule autre expérience, elles sont abandonnées. Cette méthode permet d'avancer vers une connaissance de plus en plus fine et de plus en plus correcte de la nature. Dans notre exemple, il convient de refaire les mesures avec des fils de toutes longueurs, et en tout lieu : on confirmera la relation, si on s'en tient à des mesures simples, disons au dixième de seconde près. Si on augmente la précision des mesures, on s'apercevra que la loi reste vraie dans son principe, mais que la valeur obtenue peut varier d'un lieu à l'autre : ce n'est pas partout exactement 4,025. Il conviendrait donc de raffiner la loi, de la préciser pour qu'elle tienne compte d'un facteur secondaire qu'on avait ignoré jusque là, et incorporé dans cette faussse constante. Les scientifiques ont le courage d'énoncer et de publier des lois précises, vérifiables (ou réfutables...) par tout le monde. D'ailleurs, pour être un grand scientifique, il est bon de réfuter une théorie antérieure, et de proposer la sienne, qui va plus loin dans son adéquation avec la Nature.