La géométrie des structures géologiques permet de reconstituer une chronologie relative de leur mise en place. L’étude des fossiles sert à l’élaboration d’une échelle des temps géologiques.
I. Principes de la chronologie relative
Des relations géométriques permettent de reconstituer la chronologie relative de la mise en place des diverses structures géologiques.
Trois principes logiques guident l’étude stratigraphique :
superposition : une couche sus-jacente à une autre est plus récente ;
recoupement : une structure qui en recoupe une autre est plus récente ;
inclusion : une structure incluse dans une autre est plus ancienne.
Les associations de fossiles stratigraphiques (doc.) caractérisent un intervalle de temps précis. Elles permettent d’établir des corrélations entre des régions éloignées.
Mots-clés
Stratigraphie : étude de la stratification des roches et de leur âge relatif.
Fossile stratigraphique : espèce fossile caractéristique d’une période géologique relativement courte.
Doc Association de fossiles stratigraphiques du Stampien (Cénozoïque)
II. L’élaboration de l’échelle des temps géologiques
Les coupures dans les temps géologiques sont établies sur des critères paléontologiques : l’apparition ou la disparition de groupes fossiles.
La superposition des temps géologiques aboutit à l’échelle stratigraphique : l’ère, encadrée par des crises biologiques majeures, est divisée en périodes, elles-mêmes divisées en étages. Ces derniers sont définis par des stratotypes.
Mot-clé
Stratotype : affleurement de référence définissant un étage géologique.
Méthode
Établir la chronologie d’une coupe géologique
Les coupes géologiques permettent d’établir des chronologies relatives.
À partir de l’analyse de la coupe géologique de la nappe du Guil (Hautes-Alpes), établir la succession des événements visibles.
Doc Coupe géologique au niveau du Pic des Ourgières
Conseils
Étape 1 Lister les principales structures et événements géologiques à ordonner chronologiquement.
Étape 2 Appliquer les principes de la stratigraphie et vos connaissances.
Étape 3 Reconstituer l’ordre chronologique des événements.
Solution
Étape 1 Il faut positionner chronologiquement les trois dépôts sédimentaires (Crétacé, Jurassique, Trias), la mise en place du pli, de la nappe de charriage et la surface d’érosion.
Étape 2 Par superposition, on déduit que les dépôts du Crétacé sont plus récents que ceux du Jurassique, eux-mêmes plus récents que ceux du Trias. La mise en contact direct du Trias par-dessus Crétacé s’explique par l’existence d’un contact anormal : celui-ci est donc postérieur au Crétacé. Le pli affectant à la fois la nappe de charriage et les couches sédimentaires sous-jacentes est encore plus récent. Enfin, l’érosion touche l’ensemble des structures, c’est donc l’événement le plus récent.
Étape 3 On en déduit l’ordre chronologique suivant :
2. Superposition anormale (nappe de charriage) de ces dépôts sur eux-mêmes.
4. Érosion des reliefs.