Datation

A l’aide d’exemples schématisés, montrer comment la datation relative permet d’ordonner les uns par rapport aux autres des structures (strates, plis, failles, minéraux) et des événements géologiques variés (discordance, sédimentation, intrusion, orogenèse).Vous présenterez et utiliserez les principes de la chronologie relative qui ont permis d’établir l’échelle stratigraphique des temps géologiques (superposition, continuité, recoupement et identité paléontologique). 2. Sujet de type I : Restitution organisée des connaissances. Afin de reconstituer l’histoire géologique d’une région, les géologues sont amenés à dater les roches, les fossiles qu’elles contiennent et les événements géologiques. En utilisant vos connaissances et en élaborant un plan structuré, présenter les méthodes utilisées pour mesurer le temps et montrer leur intérêt respectif. Selon l’échelle à laquelle on se place, les phénomènes biologiques ou les événements géologiques paraissent stables ou variables. On peut concilier « stabilité » et « variabilité » en prenant en compte la dimension temporelle. En nous limitant aux événements géologiques dans ce devoir, nous nous demanderons comment on peut les situer dans le temps, si il est possible de connaître leurs durées. I. Datation relative des structures. A. Les strates et le principe de superposition. Une strate est une couche de roches sédimentaires (origine chimique : précipitation, biologique ou détritiques ; toutes formées sous l’eau), le principe de superposition ne peut s’appliquer qu’à ce type de roches

Lorsqu’une orogenèse affecte un terrain, les roches soumises à d’importantes contraintes se déforment, des plis apparaissent. Si les contraintes sont plus importantes, les roches cassent, il se forme des failles (et éventuellement des charriages). Une faille peut être datée par le principe de recoupement. Def : tout accident affectant une formation est postérieur à cette dernière. A. Les minéraux. Dans une roche magmatique, on peut déterminer l’ordre de formation des minéraux. Par exemple, dans un microgranite comme celui du Ravin de Mairupt dans les Ardennes, les phénocristaux de quartz et de feldspath se sont formés au sein de la chambre magmatique (en 1°) alors que les microlithes ont cristallisé plus rapidement, dans un deuxième temps, au cours de l’ascension du magma dans le ou les filons. A l’échelle d’un affleurement, on peut donc situer les structures les unes par rapport aux autres. Peut-on, à plus grande échelle, positionner dans le temps les grands événements géologiques ?La sédimentation est le dépôt de substances en suspension dans un liquide. Un sédiment subit ensuite une diagenèse et devient une roche sédimentaire. En milieu marin, les dépôts sédimentaires se superposent les un aux autres, les strates sont concordantes. Si ces terrains subissent des déformations, ils peuvent alors être immergés et être plus ou moins érodés. La mer peut ensuite recouvrir cette surface érodée (pénéplaine) et permettre le dépôt de couches discordantes.

Une discordance est une discontinuité caractérisant la limite entre une strate d’une roche sédimentaire et les couches plus anciennes plissées ou déformées et souvent érodées sur lesquelles elle repose. Les strates sédimentaires permettent aussi d’utiliser le principe de continuité latérale et d’identité paléontologique. Def : une même couche a le même âge en tout point. Def du Pr d’identité paléontologique : 2 strates contenant les mêmes fossiles stratigraphiques ont le même âge. On utilise les fossiles contenus dans la roche.

Les «meilleurs » fossiles, appelés fossiles stratigraphiques, sont ceux qui proviennent d’espèces n’ayant vécu que pendant une durée très courte (quelques millions d’années), ayant eu une grange extension géographique et ayant été abondants Les associations de plusieurs fossiles permettent de limiter l’intervalle de temps. B. Intrusion. Nous avons vu précédemment l’exemple d’un filon de microgranite. Nous allons prendre ici l’exemple d’un pluton granitique. Dans une zone de subduction, la plaque qui s’enfonce se déshydrate et libère de l’eau qui provoque la fusion partielle des roches sus-jacentes. Il se forme un magma qui peut aboutir à la naissance d’un volcan (andésitique et très destructeur) ou d’un pluton par cristallisation en profondeur (roche plutonique). Après une intense érosion, on peut retrouver le granite ainsi formé à l’affleurement. On peut le dater en utilisant le principe de recoupement. La mesure du temps au-delà des périodes historiques est réalisée à partir des phénomènes géologiques enregistrés dans les roches et des fossiles qu’ils contiennent. Comment mesure-t-on le temps en géologie ? Quel est l’intérêt de chaque méthode ? Nous présenterons ici les principes de la datation relative qui permettent de situer les événements, les roches les uns par rapport aux autres puis la datation absolue qui permet de donner un âge aux roches, de déterminer la durée d’un phénomène géologique.