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Initiation à la cartographie géologique – GMP GÉOLOGIE MINES PÉTROLE (GMP) SUP-

Initiation à la cartographie géologique – GMP GÉOLOGIE MINES PÉTROLE (GMP) SUP-MINES 1A BTS Initiation à la Cartographie Géologique (Manuel de Travaux Pratiques en Géologie) Apports théoriques, travaux dirigés et pratiques ANNÉE SCOLAIRE 2011 - 2012 Enseignant M. ASSOMA TCHIMOU VINCENT Hydrogéologue – Master SIG, Télédétection et Sciences de l’Information Géographique, Chargé de cours GSM : 05 65 61 48 - assoma.vce@gmail.com **Support de cours de TP** Etudiant Nom & prénoms : : ……………………………………………………………………... Contacts : ………………/ Courriel : …………………………………………………….. REPUBLIQUE DE COTE D’IVOIRE UNION – DISCIPLINE - TRAVAIL MINSITERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ETABLISSEMENT D’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR PRIVE Page 1 Initiation à la Cartographie Géologique – 1AGMP PRESENTATION La carte géologique constitue le support indispensable pour l’étude des formations géologiques et la reconstitution de leur histoire. L’objet de ce manuel est une initiation à l’acquisition des techniques de base pour d’une part, la lecture des cartes géologiques, et d’autre part la réalisation des coupes géologiques. Cette introduction s’appuie sur des notions géométriques et géologiques (morphologie, tectonique et stratigraphie), selon un ordre de difficulté croissant. Ce manuel constitue un support utile à l’enseignement de la cartographie assuré par le département des sciences de la Terre. Il est destiné aux étudiants débutants dans cette discipline (Licence 1 ou BTS) ; il servira d’aide-mémoire et pourra être complété par des notes personnelles et des exercices qui seront effectués en salle de travaux pratiques (TP). La cartographie englobe un ensemble de techniques conduisant à l’établissement et à l’étude des cartes. La carte géologique est un outil indispensable pour l’étude du sol (pédologie, géographie, écologie, etc…) et du sous-sol (recherche pétrolière, minière, hydraulique, etc…). La lecture correcte d’une carte topographique est une nécessité pour ceux (géologues, pédologues et biologistes entre autres) qui vont faire des sciences de la nature leur profession. Elles sont aussi utiles dans les activités de loisirs (randonnées en montagne, la navigation en) etc…. Couplées avec le GPS et une bonne boussole. Le choix du type de carte dépend du but recherché. Ainsi, donc, au cours des travaux pratiques de géologie, nous allons étudier deux parties: La première se rapporte à la réalisation de profil topographique : Il s’agit des cartes topographiques qui permettent de décrire avec précision les différents éléments du relief. La deuxième est consacrée à l’étude des cartes géologiques simples qui nous permettront de comprendre la structure du sous-sol. Elle est consacrée à la reconnaissance des principales structures de déformation. Prérequis :  Notions de géologie simple comme connaissance, même succincte, des principaux types de roche et leurs caractéristiques ;  Notions simple de géométrie (trigonométrie de base) ;  Aptitude à percevoir les schémas en trois dimensions (3D). Objectifs :  Savoir utiliser de manière rationnelle et prudente les cartes géologiques à votre disposition ;  Connaître les méthodes de construction des cartes ;  Savoir présenter les données sous une forme explicite et/ou simple pour les utiliser sur chantier ou dans les rapports et/ou présentations. Avertissement - Les thèmes abordés ici sont totalement interdépendants et présentent une complexité croissante. Il est donc très conseillé d’assurer une présence continue. - Durant toutes les séances, le matériel requis est le suivant : Crayon à dessin (à mine ou HB), papier millimétré, une gomme, un papier calque et éventuellement un rapporteur d’angle et une calculatrice. Page -2- Initiation à la Cartographie Géologique Sup-Mines 1A BTS 2011/2012 Prof. M. ASSOMA TCHIMOU V ., assoma.vce@gmail.com PREMIERE PARTIE CARTE ET RÉALISATION DE PROFIL TOPOGRAPHIQUE (Méthodes géométriques de construction des cartes géologiques) SOMMAIRE 1. LA CARTE TOPOGRAPHIQUE .............................................................................................................. 3 2. LES CARACTERISTIQUES PHYSIQUE DE LA TERRE ........................................................................ 4 3. LES SYSTEMES DE PROJECTION ....................................................................................................... 5 4. REPERAGE D’UN POINT ET NOTION D’ECHELLE ............................................................................. 5 5. ETUDE OU ETABLISSEMENT DE LA CARTE TOPOGRAPHIQUE ..................................................... 8 5.1. L’OROGRAPHIE ................................................................................................................................................. 8 5.2. LA PLANIMETRIE (SIGNES CONVENTIONNELS UTILISES SUR UNE CARTE TOPOGRAPHIQUE) ......................... 11 6. LIGNES CARACTERISTIQUES EN COURBES DE NIVEAU .............................................................. 11 6.1. DIFFERENTS TYPES DE PENTES (FORMES DES VERSANTS) ........................................................................... 11 6.2. LES FORMES DU RELIEF ................................................................................................................................. 15 7. PROFIL CARTOGRAPHIQUE .............................................................................................................. 20 7.1. ÉTAPES ET PROCEDURE DE CONSTRUCTION D’UN PROFIL ............................................................................ 20 7.2. ORIENTATION SUR UNE CARTE ....................................................................................................................... 22 CONCLUSION ........................................................................................................................................... 22 Page -3- Initiation à la Cartographie Géologique Sup-Mines 1A BTS 2011/2012 Prof. M. ASSOMA TCHIMOU V ., assoma.vce@gmail.com 1. LA CARTE TOPOGRAPHIQUE On appelle carte topographique la représentation, sur un plan, d’une partie de la surface de la terre avec ses formes et son modelé : - représentation plane à une échelle déterminée d'une partie de la surface terrestre ; - éléments du relief situés en latitude et en longitude par rapport à un ellipsoïde de référence ; - projection sur une surface plane. En Côte d’Ivoire, les cartes sont éditées par l’IGCI (Institut de Géographie de Côte d’Ivoire) qui, depuis 1992 a été remplacé par le CCT (Centre de Cartographie et de Télédétection). En fonction de l’échelle de représentation choisie, la région à présenter est divisée en plusieurs portions, appelées coupures, représentés par des feuilles. En Côte d’Ivoire, la couverture topographique à l’échelle 1/50 000 nécessite 33 coupures (figure 1). Figure 1 : Coupure de la Côte d’Ivoire au 1/50 000 Un exemple de notation utilisée pour la désignation des feuilles est présenté à la figure 2, qui est la localisation de la feuille de GUIGLO, de laquelle nous avons extrait la carte topographique qui nous servira de document de travail. Page -4- Initiation à la Cartographie Géologique Sup-Mines 1A BTS 2011/2012 Prof. M. ASSOMA TCHIMOU V ., assoma.vce@gmail.com Figure 2 : Localisation de la feuille Guiglo 2. LES CARACTERISTIQUES PHYSIQUE DE LA TERRE D’ans l’univers, la position de la terre est donnée par la figure 3. Rayon équatorial : 6 378,14 km Rayon polaire : 6 356,78 km Périmètre équatorial : 40 075,03 km Superficie : 510 067 420 km² Volume : 1,08321×1012 km³ Masse : 5,9736×1024 kg Masse volumique moy. : 5,515×103 kg/m³ Gravité à la surface : 9,780 m/s² (0,9973 g) Vitesse de libération : 11,186 km/s Période de rotation : (jour sidéral) 0,9972696 d (jour sidéral, qui correspond à 23 h 56 min 4,084 s) Vitesse de rotation : (à l'équateur) 1 674,38 km/h Inclinaison de l’axe : 23,4388 degré ; Albédo moyen : 0,367 Température de surface : Tmin : -89,2 °C ; Tmoy : 15 °C ; Tmax : 57,8 °C De façon pratique, la terre est considérée comme une sphère (aplatie aux pôles) ayant un rayon de 6 371 km. Du fait de la sphéricité de la terre, la transformation de sa surface courbe en un plan (surface plane) pose des problèmes géodésiques et géométriques dont la résolution passe entre autre par les systèmes de projection. La géodésie est la science qui a pour objet l'étude de la forme de la Terre et la mesure de ses dimensions. Figure 3 : La terre dans l’espace Page -5- Initiation à la Cartographie Géologique Sup-Mines 1A BTS 2011/2012 Prof. M. ASSOMA TCHIMOU V ., assoma.vce@gmail.com 3. LES SYSTEMES DE PROJECTION Il existe plusieurs systèmes de projection. Nous n’en retiendrons que deux : - les projections conformes Ces types de projection conservent tous les angles mais modifient les longueurs et les surfaces. Elles seront donc plus couramment utilisées pour la topographie. Les cartes topographiques que nous utiliserons sont faites dans ce type de projection (figure 4). - les projections équivalentes Ces types de projection conservent les surfaces ou, plus précisément, les rapports de surfaces. Elles seront donc employées de préférence aux premières pour la cartographie des gisements de matériaux exploitables (Figure 5). Figure 5 : Projection équivalente 4. REPERAGE D’UN POINT ET NOTION D’ECHELLE Un point est parfaitement repéré s’il est défini en longitude, latitude et altitude (figures 6) : Les éléments du relief sont situés en latitude et en longitude par rapport à un ellipsoïde de référence et sont ensuite projetés sur une surface plane. Pour la Côte d’Ivoire, une projection des données géographiques est faite sur la base de l’ellipsoïde WGS84. Figure 6 : Repérage d’un point par Latitude et Longitude Page -6- Initiation à la Cartographie Géologique Sup-Mines 1A BTS 2011/2012 Prof. M. ASSOMA TCHIMOU V ., assoma.vce@gmail.com La longitude (α) : c’est l’angle dièdre formé par le plan passant par le point considéré et les deux pôles avec un autre plan méridien pris comme origine. Le méridien d’origine (de Greenwich) est celui qui passe à Accra. Cette mesure varie de 0° à 180° (degré) vers l’Est et de 0° à 180° vers l’Ouest. La latitude () : c’est l’angle dièdre formé par le plan passant par la verticale en ce point avec le plan de l’équateur. La latitude de l’équateur étant zéro, la valeur de l’angle ainsi mesurée varie de 0° à 90° vers le Nord et de 0° à 90° vers le Sud. A titre d’exemple, on rappelle que la Côte d’Ivoire est située entre les Longitudes : 3°W et 8°W d’une part et d’autre part, entre les latitudes : 5°N et 10°N. L’Altitude (z) : c’est la distance mesurée du point considéré au-dessus du niveau de la mer. uploads/Geographie/ initiation-a-la-cartographie-geologique-partie-1.pdf