la cartographie géologique

Publié le par MANSOUR HADJERES


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cours préparé par:

Mansour Hadjeres

                    carte et coupe géologique

  • introduction

    quelques défintions

    la géologie: ou encore les géosciences, c’est l’ensemble des sciences qui permettent d’étudier les mécanismes divers et variés (bien faire la liaison pour plus de style…) de notre belle planète. Cela regroupe toute les matières scientifiques mais faut mettre « géo » devant pour faire mieux : géophysique, géochimie, géomorphologie, géodynamique, géoeécotoxicologie (nan je déconne). Il y aussi d’autres matières : la pétrographie est l’étude des roches, la minéralogie celle des minéraux, la cristallographie celle des cristaux, la sédimentologie celle des roches sédimentaires, la stratigraphie celle de la succession de ces dernières, la tectonique est celle des déformations de la lithosphère, la paléontologie est celle des êtres vivants fossiles.... etc etc.

    La géologie est la science qui traite de la composition, de la structure, de l'histoire et de l'évolution des couches internes et externes de la Terre, et des processus qui la façonnent.Certains des phénomènes géologiques les plus visibles intéressent l'humanité depuis longtemps, tremblements de terre, volcans et érosion

     fournit des informations que l’on peut classer en trois catégories

     

    • la lithologie : nature des roches (élément statique)

       

    • la stratigraphie : âge des roches (élément statique)

       

    • la tectonique : disposition des terrains (élément dynamique)

       

     

     

    La finalité de la carte géologique est le fait du géologue ; par conséquent, elle répond avant tout à des besoins différents de ceux du géographe. De plus, la représentation cartographique des formations géologiques est une interprétation subjective des données naturelles (les affleurements sont discontinus => interpolation, extrapolation). Il est donc nécessaire d’utiliser les cartes les plus récentes (notamment dans les régions plissées).

     

     

     

     


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I - L’analyse structurale : étude de la carte géologique

 

La carte géologique est la représentation sur un fond topographique des terrains qui affleurent à la surface de la Terre ou qui ne sont cachés que par une faible épaisseur de formations superficielles (FS) récentes. Elle est un outil d’étude du relief car elle apporte des informations sur le bâti structural de la région étudiée.

1 - notions élémentaires de géologie

 

La géologie fournit des informations que l’on peut classer en trois catégories

 

  • la lithologie : nature des roches (élément statique)

                    

  • la stratigraphie : âge des roches (élément statique)

     

  • la tectonique : disposition des terrains (élément dynamique)

     

La finalité de la carte géologique est le fait du géologue ; par conséquent, elle répond avant tout à des besoins différents de ceux du géographe. De plus, la représentation cartographique des formations géologiques est une interprétation subjective des données naturelles (les affleurements sont discontinus => interpolation, extrapolation). Il est donc nécessaire d’utiliser les cartes les plus récentes (notamment dans les régions plissées).


- la lithologie

  • les roches magmatiques : solidification d’un magma

     

volcaniques (surface) : basaltes (basiques), rhyolites (acides)

 

plutoniques (profondeur) : granites

  • les roches métamorphiques : recristallisation de roches préexistantes par augmentation de la température et de la pression due à l’enfouissement : gneiss, marbre, schistes.

     

  • les roches sédimentaires : elles résultent de l’accumulation en surface d’éléments détritiques et/ou de précipitation de solutions minérales : sables, calcaire, craie. Dépôt donc stratification.

     

Le faciès d’une roche est l’ensemble des caractéristiques pétrographiques et paléontologiques qui font la particularité d’une roche.

 

- la stratigraphie

 

 

le classement des roches selon leur âge deux grand principes:

 

 

Deux grands principes :

  • principe de superposition

     

la plus récente. : lorsque deux couches n’ayant pas subi de dislocation tectonique sont superposées, la plus élevée est

 

  • principe de continuité

     

: une couche possède, en général, le même âge sur toute sa longueur.

 

L’âge des roches est localisé sur une échelle stratigraphique. Cette échelle est composée de nombreuses divisions et subdivisions.

 

  • ères

     

- Paléozoïque (trilobites) début : 580 Ma

- Mésozoïque (ammonites) 245 Ma

- Cénozoïque (nummulites, mammifères) 65 Ma

- Quaternaire (hommes) 1,8 Ma

  • périodes ou systèmes

     

  • époques ou séries

     

  • étages (fossiles caractéristiques)

     

Il faut faire la distinction entre une chronologie relative (paléontologie) et une chronologie absolue (radiométrie).

 

Il faut bien différencier étage de faciès : le premier terme (étage) renferme une notion chronologique, le second (faciès) une notion qualitative. On rencontre, par exemple, des variations latérales ou verticales de faciès au sein d’un même étage (marne/calcaire). En géomorphologie, le faciès a une importance fondamentale car il permet de définir la résistance de chaque terrain à l’égard de l’érosion.

 

 






- la tectonique

 

disposition des terrains ; étude des déformations subies par les terrains depuis leur dépôt.

 

  • En terrains sédimentaires plissés, on étudie le pendage des couches ; c’est-à-dire l’angle entre la surface de cette couche et le plan horizontal.

     

  • Au pendage des couches peut s’ajouter le pendage des plans de faille (cassure de terrains avec déplacement relatif des compartiments séparés).

     

  • Les roches magmatiques (volcaniques ou plutoniques) ont une structure massive (pas de strates, pas de pendages, sauf coulées volcaniques). Ce sont des roches dures et cassantes => relief faillé et non plissé.

     

   

 

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2 - lecture de la carte géologique

 

- notation des terrains

 

211 - une couleur particulière

 

Paléozoïque : brun ou noir ou vert olive

 

Mésozoïque : trias en violet, jurassique en bleu, crétacé en vert

 

Cénozoïque : Paléogène (PalEoOli) en orange, Néogène (MioPlio) en jaune

 

Quaternaire en jaune clair ou en pointillé

 

Les roches magmatiques sont en rouge ou en rose (Précambrien en général).

 

212 - une notation qui comporte également une lettre et un chiffre (exposant ou indice)

 

La lettre rappelle en principe la période à laquelle appartient l’étage. On procède si besoin est à des subdivisions supplémentaires à l’aide de :

 

  • chiffres arabes (exposant) ou romains (indice). Les chiffres arabes sont croissants de bas en haut (du sous-étage le plus vieux (1) aux sous-étages plus récents (2, 3, 4 ...)), les chiffres romains sont croissants de haut en bas (du plus récent (I) vers les plus anciens (II, III, IV ...)).

     

  • Lettres minuscules (a, b, c en arabe ; c, b, a en romain).

     

Voir l'exemple du Crétacé et du Jurassique sur la carte de Colombey-les-deux-Eglises.

 

 

 

- informations complémentaires

  • nature des roches

     

  • failles, pendage, axes des plis, contacts anormaux = structure du sous-sol

     

  • présence de substances minérales intéressantes

     

  • carrières (utile pour l’étude de terrain)

     

- échelles stratigraphiques et de résistance

 

Dans un premier temps, on doit prendre en considération l’ensemble des affleurements signalés sur la carte et noter comment se fait leur succession.

 

  • tous les étages sont-ils représentés (entre le plus ancien et le plus récent) ?

     

  • se succèdent-ils toujours dans le même ordre ?

     

  • ont-ils tous la même épaisseur ?

     

Les réponses que vous apportez à ces questions vont apparaître lors de la construction de l’échelle stratigraphique que l’on place à côté de la coupe. Cette échelle doit faire figurer l’ensemble des terrains affleurant empiler chronologiquement : les plus anciens en bas, les plus récents en haut.

 

Chaque étage doit avoir une épaisseur proportionnelle à l’épaisseur réelle de la strate sur le terrain (cf. échelle des hauteurs adoptée pour la coupe topographique) ; ceci afin de mettre en valeur les rapports d’épaisseur des terrains durs et tendres.

 

A gauche de cette échelle, on reporte le symbole de chaque étage en face du rectangle qui le représente. Un figuré est ensuite affecté au rectangle afin de préciser le caractère lithologique de la roche (faciès).

 

Méthode : - calculer l’épaisseur totale des sédiments afin de pouvoir situer l’échelle sur la feuille.

 

- commencer par représenter les étages les plus anciens (bas de l’échelle).

 

Lorsque des étages sont absents (lacune), on doit faire figurer le contact anormal. De même lorsque le contact est discordant (strates non parallèles).

 

Discordance : discontinuité dans la sédimentation entre deux séries concordantes (sans lacune) ou entre une série concordante et un socle.

 

L’étude du relief revient très souvent à évaluer la résistance des roches à l’érosion. Cette résistance varie en fonction du faciès lithologique. On va donc représenter la résistance potentielle des terrains, les uns par rapport aux autres, à l’aide d’une échelle de résistance que l’on place à droite de l’ES.

 

Cette ER juxtaposée est constituée de lignes verticales plus ou moins serrées (en fonction de la résistance).

 

Le mieux est d’intégrer l’ER à l’ES = profil de résistance.

 

Calcul de l'épaisseur des couches (méthode graphique):

 

cartes géologique

 

  

 carte géologique de sétif

 

 

 

 

                                               carte géologique d'algerie

 

 

  

  

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3 - Construction de la coupe géologique

 

 

- report des contours géologiques

 

méthode identique au report des courbes de niveau, mais attention au repérage exact des affleurement par rapport à la topographie.

 

Ici, problème de l’exagération de l’échelle des hauteurs qui entraîne une exagération de l’épaisseur des couches (sauf couches verticales). Pour les couches horizontales, l’exagération est identique à celle des hauteurs. Dans les régions plissées, il est préférable de faire deux coupes (une topo exagérée si nécessaire ; une géol non exagérée).

 

 

 

- relier les différents affleurements des couches afin de restituer leur passage en profondeur.

 

Commencer par les couches superficielles (normalement les plus récentes).

 

- le problème du pendage des couches

 

Afin de déterminer si une couche est horizontale ou non, il faut examiner son comportement vis-à-vis des courbes de niveau (tracé des contours géologiques) :

 

  • si le contour géologique est confondu ou parallèle à une courbe de niveau, cela signifie que la couche est horizontale.

     

  • Si le contour est indifférent aux courbes de niveau (il en recoupe beaucoup), la couche est oblique.

     

340 - Détermination du pendage par les intersections des couches et de la topographie.

 

341 - Le sens du pendage

 

intersection couche / vallée

 

Lorsqu’une couche traverse une vallée, ses limites dessinent un V dont la pointe est dirigée dans le sens du pendage.

 

Trois exceptions :

 

* il peut arriver que la pointe du V soit dirigée dans le sens contraire du pendage ; dans ce cas, le V est plus fermé que ceux des courbes de niveau (ceci est le cas où pente topo et pendage sont dans le même sens avec pendage < pente.

 

* les couches verticales traversent la vallée en ligne droite

 

* les couches horizontales sont parallèles aux courbes de niveau.

 

 

 

342 - La valeur du pendage : appréciation en fonction de l’ouverture des V (parallèle aux courbes de niveau = horizontal ; ligne droite = vertical).

 

 

 

 

 

35 - le figuré

 

reporter sur les couches le figuré adopté dans l’échelle stratigraphique. Attention à épouser l’allure des couches.


                           

                                        coupeshématique de lla langière   

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                              


                                                    schemas structural langeriére  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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