Cours de Géologie

Gagner Du Temps, Trouvez Ce Que Vous Voulez En Remplissant Ce Formulaire

La geometrie du plan

Pour décrire la géométrie de structures tridimensionnelles complexes, le géologue doit pouvoir caractériser l'orientation dans l'espace de surfaces et de lignes, soit à partir de mesures à l'affleurement soit à partir de cartes géologiques.

Orientation d'un plan dans l'espace
Le plan est la surface géométrique la plus simple. Les surfaces plus complexes peuvent dans tous les cas se résoudre en domaines élémentaires plans. L'orientation d'un plan (ex : stratification, miroir de faille…) nécessite la définition de deux droites remarquables (Fig.1) :
- l' horizontale du plan : elle matérialise sur le plan (P) la trace d'un plan horizontal passant par un point M,
- la ligne de plus grande pente ou ligne de plus grande inclinaison : elle visualise la direction d'écoulement d'un filet d'eau sur le plan (P). Cette ligne est orthogonale à l'horizontale du plan. C'est en fait un axe puisqu'on polarise cette droite selon son plongement.

Donner la géométrie d'orientation d'un plan revient à donner l'orientation de ces deux droites. Pour ce faire, on mesure à l'aide d'une boussole, (1) l'azimut de l'horizontale du plan qui est l'angle entre le Nord géographique et la direction de cette horizontale ; (2) le pendage ou intensité de plongement qui est l'angle entre la ligne de plus grande pente est un plan horizontal (Fig.1). Ce deuxième angle est mesuré avec un clinomètre dont sont munies les boussoles de géologue.
L'orientation d'un plan est notée sous la forme conventionnelle : N45° - 15 SE. Cela revient à dire que son horizontale a un azimut de 45° par rapport au Nord (= direction NW-SE), et que l'intensité de son plongement est de 15° (sous-entendu par rapport à l'horizontale) vers le SE.

  

La carte geographique et topographique

La carte est une image réduite, plane et symbolique (= conventionnelle) utilisée pour représenter des données de caractères divers, réparties dans l'espace. La carte géographique couvre une vaste surface. Seuls les grands traits y sont représentés. La carte topographique, à l'inverse, couvre une portion assez faible de la surface terrestre et reproduit le plus grand nombre possible de détails de terrain.

Image réduite
Une carte est un " modèle réduit " de la surface terrestre. Le rapport de réduction est l'échelle de la carte que l'on exprime sous forme d'une fraction simple : 1/25 000 , 1/50 000, 1/250 000…
Par exemple, sur une carte au 1/100 000ème, 1 cm sur la carte correspond à 100 000 cm soit 1 km sur le terrain.
Le choix de l'échelle est guidé par le type d'utilisation désirée. Un randonneur pédestre utilisera une carte au 1/25 000ème alors que l'automobiliste préférera une carte au 1/100 000ème voir 1/250 000ème.

  

Chronologie relative

Pour raconter l'histoire de la Terre et des planètes, il faut disposer de repères temporels ou, au moins, situer dans le temps, les uns par rapport aux autres, les objets ou les événements géologiques. Il est facile d'observer, au bord d'une route ou dans une carrière, des successions de roches de diverses natures éventuellement déformées ou cassées : telle roche est au dessus de telle autre, une faille recoupe tel ensemble de formations. Un des problèmes fondamentaux de la géologie est d'établir, à partir des relations géométriques observées entre ces roches, des relations temporelles, c'est à dire de construire une chronologie : cette roche s'est déposée après cette autre, la faille est postérieure aux formations recoupées…
Une deuxième question concerne la comparaison de deux ou plusieurs chronologies édifiées en des endroits différents : comment établir des corrélations entre elles ?
  

Temps et datation

Des méthodes pour dater les roches
Grâce aux fossiles et souvent en comparant la nature des formations rocheuses les unes aux autres, on peut les dater d'une façon relative. Il existe également des méthodes plus précises qui utilisent la radioactivité de certains éléments contenus dans les minéraux et les roches à dater. Ces éléments tels que le carbone, le potassium, l'uranium, le rubidium ou le thorium, par leur radioactivité, deviennent de véritables chronomètres. Ils nous dévoilent l'âge de la roche depuis sa formation.


  

Classification des Roches Magmatiques

La Classification du Double Triangle de Streckeisen est utilisée pour classer l'ensemble des roches magmatiques, à l'exclusion des roches ultrabasiques. Toutefois, elle est plus adaptée aux roches magmatiques acides et intermédiaires, c'est à dire aux roches plutôt leucocrates (=clairs).

En effet, elle est basée sur la proportion des trois familles de minéraux (leucocrates) essentiels dans ces roches. Il s'agit des feldspaths : A, le feldspath alcalin (Na : albite et K : orthose) et P, le feldspath calco-sodique (plagioclase) ; Q, le quartz pour les roches sur-saturées en silice ou F, le feldspathoïde (abrégé "foid" dans le triangle ci-dessous) pour les roches sous-saturées en silice.

Les minéraux ferromagnésiens sont, en général, en proportion faible (quelques dizaine(s) de %). La proportion de ces derniers minéraux généralement colorés, permet de définir l'Indice de Coloration (IC). En théorie, il est conseillé de ne pas utiliser cette classification lorsque l'IC>90%. En pratique, comme je l'ai remarqué au dessus, cette classification n'est plus très adaptée pour des roches ayant un IC >50-60%. On prendra pour exemple, la "case "anorthosite, diorite, gabbro" qui contient des roches dont l'indice de coloration est très variable. Une classification plus adaptée au gabbro (- anorthosite) est d'ailleurs proposée.