Stratigraphie: Cours et Résumé PDF

Modified date: décembre 4, 2023

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Table des matières

Introduction au Cours de Stratigraphie

Définition et but de la stratigraphie

La stratigraphie est l'étude de la succession des dépôts sédimentaires de la croûte terrestre, généralement arrangés en couches ou strates, souvent riches en fossiles.

Son but est d’étudier ces strates afin de retrouver les phénomènes géologiques qui sont à l’origine de leur formation. Elle s’attache, également, à reconstituer les événements de l’histoire géologique de la croûte terrestre et de ses paysages anciens. Auparavant dénommée géologie historique, la paléontologie y joue un rôle essentiel.

Définition d’une couche géologique ou strate

C’est un dépôt sédimentaire continu, limité par deux surfaces approximativement parallèles, dont l’épaisseur peut atteindre la centaine de mètres. La limite supérieure est dénommée, le toit, et la limite inférieure, le mur.

Ces limites de couches marquent un changement lithologique, c’est-à-dire de la nature de la roche (calcaires, argiles, grès…) ou encore un changement de faciès.

Le faciès c'est l'ensemble des caractères lithologiques (nature pétrographique) et paléontologiques (présence de fossiles animaux et végétaux) d'un dépôt sédimentaire.

Les principes de la stratigraphie

Afin de reconstituer l’histoire de la Terre, le stratigraphe se base sur des outils scientifiques, c’est-à-dire des lois, des règles, dénommés principes de la stratigraphie.

Ici par « principes », il faut comprendre « loi générale » vérifiée par l’expérience. Ces principes, qui semblent évidents de nos jours, sont établis depuis une centaine d’années et demeurent toujours valables. Il en existe une dizaine, on citera 5 : le principe d’horizontalité originelle, le principe de superposition, le principe de continuité latérale, le principe d’identité paléontologique et le principe d’actualisme.

1. Le principe de superposition originelle des couches

Ce principe énonce qu’une couche est plus récente que celle qu’elle recouvre : cela signifie que dans un empilement sédimentaire n’ayant pas subi de bouleversement tectonique (couches non déformées et non renversées), la couche la plus ancienne est à la base et la plus récente, au sommet.

Dans le schéma précédent, on dira que la couche des argiles est plus ancienne que la couche de calcaires, elle-même plus ancienne que la couche de grès.

2. Le principe d’horizontalité originelle

Ce principe est le suivant : une couche sédimentaire qui est horizontale implique qu’elle n’a pas subi de déformation tectonique après son dépôt.

Ce principe s’inspire du fait qu’un dépôt de sédiments au fond des mers et océans, se fait initialement (ou originellement) en position horizontale.

3. Le principe de continuité latérale

Ce principe, connu également sous le nom de « principe de Walther » indique que les couches sédimentaires se sont déposées en continuité latérale.

Cela implique, qu’à l’origine de la formation d’une couche, les mêmes phénomènes sédimentaires se sont produits en même temps en de nombreux endroits du milieu de sédimentation. Ce principe permet de tirer des conclusions importantes relatives à l’âge du dépôt. En effet, on pourra dire qu’une a le même âge sur toute son étendue, même si elle se trouve de part et d’autre d’un océan.

4. Le principe d’identité paléontologique

Il s’énonce comme suit : deux ou plusieurs couches qui renferment les mêmes fossiles, sont de même âge géologique.

5. Le principe d’actualisme

Selon ce principe, les structures géologiques passées sont formées par des phénomènes magmatiques, sédimentaires, tectoniques qui agissent comme à notre époque.

Ainsi, si l’on veut reconstituer l’environnement des faciès anciens, il suffit d’observer celui des faciès actuels qui leur ressemblent.

Pour illustrer ce principe, on peut reprendre l’exemple donné dans « le cours numéro 1 »

Ages des couches – Echelle des temps géologiques

L’âge d’une couche géologique est donné de deux façons : en âge relatif et en âge absolu.

L’âge relatif, comme son nom l’indique, se fait par rapport à une autre couche, sous ou sus-jacente, à celle-ci. Il se base sur 2 principes de la stratigraphie : les principes d’horizontalité et de superposition.

Cette méthode de datation est dite, datation relative.

L’âge absolu, donne des âges chiffrés en millions et milliards d’années. Il est basé sur la radioactivité de certains éléments chimiques. On parle de datation radiométrique.

Par exemple, avec la méthode relative, on a pu déterminer que les dinosaures se sont éteints à la fin du Crétacé. Avec cette méthode, on précisera qu’elle a eu lieu, il y a 65 millions d’années par rapport à l’actuel.

C’est grâce à dernière méthode qu’on connait l’âge de la Terre : 4.6 milliards d’années.

L’échelle des temps géologiques résulte de la combinaison de ces 2 âges. Il s’agit d’une sorte de calendrier géologique qui débute avec la naissance de la Terre et se poursuit au temps actuel, ou temps « zéro ». L’échelle raconte et donne la chronologie des évènements géologiques qui affectent la croûte terrestre depuis sa formation à nos jours.

Elle est divisée en grandes unités : les ères : de la récente à la plus ancienne, on distingue : le Cénozoïque, subdivisé en 2 périodes : le Quaternaire et le Tertiaire ; le Mésozoïque (ou ère Secondaire), le Paléozoïque (ou ère Primaire) et le Précambrien (qui regroupe le Protérozoïque, l’Archéen et l’Hadéen).

Les ères sont elles-mêmes divisées en unités de plus en plus courtes : les périodes, les époques et enfin les étages.

Par exemple le Mésozoïque qui représente l’ère des Dinosaures est subdivisée en 3 périodes : Trias, Jurassique et Crétacé. Cette dernière période correspond à l’extinction des dinosaures, il y a 65 Millions d’années (fin du Crétacé).

Le quaternaire correspond à l’évolution de l’homme moderne.

Enfin, la paléontologie, joue un rôle capital dans l’établissement de cette échelle, dite également, échelle stratigraphique.