LA DATATION RELATIVE :

1. LA DATATION RELATIVE : DES PRINCIPES FONDAMENTAUX

2. LES GRANDS PRINCIPES DELA GEOLOGIE: • Principe d’actualisme • Principe de superposition • Principe de continuité • Principe de recoupement • Principe d’identité paléontologique

3. Principe d’actualisme: • Énoncé pour la 1ère fois par Lyell en 1830 • « Les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé »

4. Principe de superposition (1/2): • Les couches ou les strates sédimentaires se sont déposées à l’horizontale; donc, pour deux couches superposées, celle du dessous est plus ancienne que celle du dessus. Empilement de couches horizontales déposées en milieu marin ( calcaires avec intercalations de marnes).

5. Principe de superposition (2/2): • Même sur des strates sédimentaires déformées, le principe de superposition peut s’appliquer à condition que la série n’ait pas été inversée par les mouvements tectoniques

6. Principe de continuité: • Une même couche est de même âge en tous points • Panorama de la • dent • d’Arclusaz dans • le massif • des Bauges (Savoie) • Panorama près de Grenoble dans le massif du Vercors (Isère)

7. Principe de recoupement et d’inclusion (1/3): • Un corps rocheux qui en recoupe un autre est plus jeune que celui qu’il recoupe

8. Principe de recoupement (2/3): • Roche métamorphique fracturée à plusieurs reprises. • Après chaque fracturation, des minéraux ont cristallisé dans les fractures et les ont obturés.

9. Principe de recoupement (3/3): • Lame mince dans un schiste tacheté prélevé à proximité d’un massif de granodiorite (MP x40) • Les schistes montrent partout une orientation nette ( ). De plus, on observe dans ce schiste le développement de nouveaux minéraux (cd: Cordiérite) formés par transformation à l’état solide d’anciens minéraux des schistes.

10. Discordances et orogenèses: • La disposition relative des couches géologiques peut rester conforme à la disposition initiale lors du dépôt sédimentaire: les couches sont dites concordantes. • Dans le cas contraire, la discordance implique que plusieurs phénomènes géologiques se soient produits: plissement des couches sous-jacentes, érosion et dépôt des couches sus-jacentes. Discordance angulaire

11. Principe d’identité paléontologique: notion de fossile stratigraphique (1) • Un fossile stratigraphique permet de dater à distance des couches géologiques. • Il doit répondre à 3 critères: - une durée de vie brève à l’échelle des temps géologiques; - une répartition sur une vaste aire géographique; - doit être représentée par un grand nombre d’individus

12. Principe d’identité paléontologique (2) • Cleistopora geometrica est un fossile caractérisé par une durée de vie brève, et une vaste répartition géographique, puisqu’on le trouve dans une large zone qui correspond à l’emplacement, au Dévonien, d’une plate-forme épicontinentale peu profonde. • La présence de ce fossile dans une roche sédimentaire, quelque soit sa localisation géographique, indique donc qu’elle s’est formée entre 408 et 400 Ma. • Cleistopora geometrica est un exemple de fossile stratigraphique.

13. Enoncé du principe d’identité paléontologique (3) • Des couches sédimentaires présentant le même contenu paléontologique (les mêmes fossiles stratigraphiques) ont le même âge.

14. Appliquer les principes de superposition et de recoupement: • Les relations géométriques observables sur le bloc diagramme simplifié (région de Clermont-Ferrand) permettent d’établir la chronologie des évènements qui ont modelé la région.

15. Chronologie des évènements ayant modelé la région de Clermont-Ferrand (1/2): • Mise en place d’un socle cristallin granitique (solidification en profondeur d’un magma); • Mise à jour du socle par remontée de cette structure profonde et érosion; • Activité volcanique de l’appareil situé à l’arrière-plan (car sa coulée paraît recoupée par la faille). • Phase tectonique d’extension qui fracture le socle et provoque l’effondrement en gradins de la plaine de la Limagne;

16. Comblement partiel de cette dépression par des dépôts sédimentaires (figurés en jaune); • La rivière Allier dépose une 1ère terrasse alluviale (figurée en vert); • Mise en place d’un nouvel appareil volcanique; la coulée de lave recouvre la coulée précédente, descend le rebord faillé de la plaine et recouvre partiellement la terrasse; • L’Allier poursuit son travail d’érosion: l’avant de la coulée est déblayé, le lit est surcreusé (déblaiement de la terrasse précédente et dépôts jaunes). Une nouvelle terrasse (bleu pâle) est déposée. • Rmque: la disposition relative de ces 2 terrasses est en contradiction apparente avec le principe de superposition: la plus récente est en-dessous de la plus ancienne.