Cours de géologie

Un minéral cristallin est un solide homogène et constitue en chimie physique une phase. Une roche est une association de minéraux (donc, une association de phases) et forme donc un Système.

Les niveaux d'organisation des roches et des minéraux sont différents (différence entre cristal, minéral et roche). Une roche est constituée par la juxtaposition de grains minéraux (la même espèce de minéral ou des espèces différentes) présentés, eux-mêmes, sous forme de cristaux. Le cristal est un individu alors que le minéral est l'espèce à laquelle appartient l'individu. La roche est la population regroupant les différents individus appartenant à une ou plusieurs espèces.

Un minéral est une substance naturelle de composition chimique et de structure atomique bien définie qui se présente souvent sous forme de cristaux. On connaît 1500 à 1800 espèces minérales. 200 sont relativement connues. On trouve dans ces minéraux 8 éléments chimiques fondamentaux, produisant des assemblages distincts.

Un cristal est un solide minéral, naturel, homogène, ordonné à l'échelle atomique et défini par une composition chimique précise. Ce cristal est limité par ses faces généralement planes, faisant entre elles des angles parfaitement définis. Les cristaux se forment à partir de liquides fondus et de vapeurs.

La majorité des roches constituant la croûte terrestre sont des silicates qu'on a l'habitude de décrire par leur composition en oxydes, l'oxygène étant l'élément chimique de loin le plus abondant ; parmi les éléments pouvant prendre une forme réduite, seuls le chlore, le soufre et le fluor sont susceptibles de créer des minéraux. De fait, leur quantité totale dans n'importe quelle roche dépasse rarement 69 %.

Les ondes P ont une augmentation régulière jusqu'au Moho puis marquent un palier. Elles restent constantes jusqu'à présenter une chute de leur vitesse : elles marquent ainsi la zone de faible vitesse (= LVZ : Low Velocity Zone). Les ondes S : elles confirment ce qui est montré par les ondes P ; une augmentation de la vitesse, présence de la LVZ puis à nouveau trois paliers et enfin le manteau. Elles s'annulent dans le noyau externe et réapparaissent dans la graine.

La Terre est constituée de plusieurs couches internes identifiables à peu près concentriques : la croûte terrestre (océanique ou continentale), le manteau supérieur, le manteau inférieur, le noyau externe et interne. La lithosphère est constituée de la croûte et de la zone supérieure du manteau supérieur

On a toujours des problèmes pour reconstituer les paysages (les paléo environnements). Pour essayer de résoudre ce problème, on va utiliser des fossiles spécifiques des environnements. La chimiostratigraphie est l’étude des éléments chimiques dans les sédiments des roches (permettant de reconstituer les environnements). Les paramètres de l’eau de mer varient et ces variations sont fossilisées dans les roches. La présence de certains éléments, le dosage des éléments et l’évolution de quantités trouvées par dosage permettent de retrouver des environnements sédimentaires et ainsi, de reconstituer des paysages anciens.

Si un cycle est du à des phénomènes dont le périodisme est reconnu sur de vastes régions, il servira de marqueur global (exemples : cycles orogénique et eustatique). La mobilité de l’écorce terrestre va subir d’intenses déformations et ainsi, former des montagnes dans certaines régions du monde. Par exemple : subduction océan/continent ou subduction continent/continent à l’emplacement de zone océanique disparue. Une fois le relief formé, il va être soumis à l’érosion. On obtiendra des surfaces d’érosion où se posent de nouvelles couches et mettant en place une surface de discordance. Une telle surface s’accompagne d’un changement de géométrie des dépôts ou par l’absence de dépôts. Le hiatus (la discordance) est mesurable selon les évènements historiques et selon les régions observées par rapport à la déformation.

La lithostratigraphie étudie les caractères lithologiques des ensembles rocheux et de leur organisation. Dans cette approche, les fossiles présents sont considérés comme des particules servant à définir les roches (exemple : « calcaire à alvéolines »). Cette stratigraphie constitue le fondement de la géologie descriptive. Elle est à la base des levés de terrain, de la représentation et de la formation de cartes géologiques. La stratigraphie est l’élément de référence de l’histoire géologique, la formation en étant l’unité de base.

La stratigraphie est une discipline des sciences de la Terre qui étudie la succession des différentes couches géologiques ou strates. Son origine est ancienne et est attribuée notamment à Niels Stensen (1638-1686), géologue et évêque danois, dont le nom francisé est Nicolas Sténon. Il en énonça le premier principe, celui de superposition.

La stratigraphie : étude des strates car c’est là qu’est inscrite l’histoire de la Terre. Il y a enregistrement des évènements. C’est une vieille science datant de l’Egypte ancienne. Le premier réel stratigraphe a été Stenon, au 17ème siècle. La stratigraphie a commencé par des études fossilifères mais des éléments géologiques ont laissé des traces dans les couches (érosion de montagne, morènes de glaciation). Ceci a permis la fourniture d’archives pour le géologue.