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 ?
Chronologie relative
Le passage d'une succession géométrique à une succession temporelle repose sur quelques principes élémentaires, appelés " principes de chronologie " (ou " principes de stratigraphie " car énoncés à partir de l 'étude des roches sédimentaires).
Principe de superposition : Quand plusieurs couches sont superposées, la couche inférieure est la plus ancienne, la couche supérieure la plus récente (Fig.1).
Figure 1; Principe de superposition
La couche B s'est déposée après la couche A.
La couche I est la dernière déposée.
Ce principe semble évident, mais il n'est valable qu'à deux conditions :
- les couches se sont disposées horizontalement,
- les couches n'ont pas été retournées par des événements tectoniques ultérieurs.
Principe de recoupement : Un événement ou un objet qui affecte un autre événement ou un autre objet est postérieur à ce dernier.
Ex : une faille est postérieure à la plus jeune des formations qu'elle recoupe (Fig.2).
figure 2: Principe de recoupement
La faille est plus récente que la couche 6 qu'elle recoupe.
Corrélations
Le principe fondamental utilisé pour comparer des successions lithologiques observées en différentes régions est appelé " Principe de continuité " : Sur toute son étendue, un même banc a partout le même âge, c'est à dire qu'il s'est déposé ou formé dans le même laps de temps.
Les comparaisons sont basées sur la nature lithologique ou sur les assemblages fossiles. Grâce à différents groupes : foraminifères, ammonites, pollens…, on a pu établir des échelles biostratigraphiques (successions de fossiles ou de groupes fossiles que l'on rencontre toujours dans le même ordre) et découper les temps géologiques en périodes de durée variable : ères, systèmes, étages, zones (Fig.3).
Figure 3: Divisions stratigraphiques des temps géologiques