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BIOF. Science math. U1 : Les phénomènes géologiques externes. Réalisation de la

BIOF. Science math. U1 : Les phénomènes géologiques externes. Réalisation de la carte paléogéographique. Prof. Monssif el Kaoune 25 Chap2: Les principes stratigraphiques et l’établissement de l’échelle stratigraphique,  Introduction:  Les études géologiques des formations sédimentaires d’une région donnée permettent de :  Déterminer les caractéristiques pétrographiques, stratigraphiques et paléontologiques de ces formations ;  Déterminer les relations entre ces formations dans le temps et l’espace (datation relative des couche sédimentaires comme exemple) ;  Mettre en évidence certains événements géologiques qui ont eu lieu dans le passé (transgression, régression, érosion, déformations tectoniques…).  Grâce à ces données, les géologues peuvent dans certains cas reconstituer l’histoire géologique de la région étudiée ou émettre des hypothèses sur cette histoire.  Questions posées :  Comment déterminer les relations entre les différentes formations géologiques d’une région donnée ?  Sur quels principes et données se base-t-on pour dater les formations et les événements géologiques ?  Quelles sont les bases de découpage du temps géologique ? I. Les principes stratigraphiques et la datation relative des formations géologiques du plateau ou du bassin étudie. 1. Quelques données sur la stratigraphie (doc.1) Document 1 : * Les roches sédimentaires se caractérisent par la ……………………………………..…………………….………. : c’est la disposition de ces roches en strates ou en ……………………………………… superposées. Une strate ou couche est unité sédimentaire délimité par deux ……………………………………… plus ou moins parallèles appelées joints de stratification, il s’agit du ………………………… et du …………………………, ces derniers correspondent à des discontinuités ou à des changements de composition ; ainsi on distingue une couche d’une autre par un changement dans la …………………….…………, la …………….………………, la ……………………..……… de la roche, le contenu …………………………………………………………………… Chaque strate correspond en effet à un mode de sédimentation différent, donc à des sédiments différents. * La stratigraphie est une discipline des sciences de la Terre qui étudie la succession des différentes couches géologiques et les évènements qu’elles ont enregistrés dont le but de reconstituer …………………………………………………………………………………..……………………………d’une région donné. Cette discipline se base sur un ensemble de principes appelés principes stratigraphiques. BIOF. Science math. U1 : Les phénomènes géologiques externes. Réalisation de la carte paléogéographique. Prof. Monssif el Kaoune 26 2. Les principes géométriques. 1.1. Principe d’horizontalité (doc.2) 1.2. Principe de superposition 1.1.1. Exercice (doc.3) 1.3. Principe de continuité. 1.3.1. Exercice (doc.4). Document 2 : À l'origine, les couches sédimentaires se déposent ……………………………………………………………… ; mais des mouvements ………………………………………………………………… ultérieurs peuvent perturber cette disposition, on peut ainsi avoir des couches ……………………………………………, ……………………………………………, …………………………………………… Document 3 : Figure 1: séquence de couches horizontales Pour dater les couches sédimentaires qui affleurent dans une région donnée, les géologues utilisent le principe de superposition qui stipule qu’une couche est plus ……………………..……….……. que celle qu'elle recouvre, et elle est plus ………………………….…….……. que celle qui la recouvre. La figure 1 représente une séquence de couches sédimentaires horizontales. 1. En utilisant le principe de superposition, classez les couches de la séquence de la figure 1 par ordre chronologique (datez ces couches les unes par rapport aux autres). La figure 2 présente certains cas qui constituent des exceptions au principe de superposition. 2. Montrez pourquoi le principe de superposition ne peut pas être appliqué pour ces cas. Figure 2: exceptions au principe de superposition Document 4 : L’étude stratigraphique de deux régions distantes de quelques Km a permis de réaliser la coupe géologique ci- contre. 1. donnez la définition du faciès de couche sédimentaire. 2. déterminez l’âge relatif de la couche B dans la région X et de la couche B’ dans la région Y. 3. comparez l’âge relatif de la couche B avec celui de la couche B’. Que constatez-vous ? BIOF. Science math. U1 : Les phénomènes géologiques externes. Réalisation de la carte paléogéographique. Prof. Monssif el Kaoune 27  Éléments de réponse 1. Le faciès d’une roche ou d’une couche sédimentaire est l’ensemble de ses caractères minéralogiques, structuraux et paléontologiques (fossiles) représentatifs de conditions de sédimentation déterminées. 2. En utilisant le principe de superposition on a : a. dans la région X, la couche B est plus récente que la couche C et elle est plus ancienne que la couche A. b. dans la région Y, la couche B’ est plus récente que la couche C et elle est plus ancienne que la couche A’. 3. La couche B et la couche B’ ont le même faciès et elles sont limitées par les mêmes joints stratigraphiques, elles ont donc le même âge relatif, chacune d’elles est la continuité de l’autre; en réalité elles constituent toutes les deux la même couche. 1.3.2. Énoncé du principe de continuité  Une même couche sédimentaire est définie par un faciès donné et elle est de même âge sur toute son étendue.  Remarque: le principe de continuité ne s’applique pas pour les séquences sédimentaires constituées d’une succession rythmique de couches semblables. 1.4. Principe de recoupement 1.4.1. Exercice (doc.5)  Éléments de réponse  Le plissement est plus récent que la couche h (dernière couche plissée), et il est plus ancien que la couche e (première couche non plissée).  La faille F est plus récente que la couche c (dernière couche faillée), et elle est plus ancienne que la couche b (premières couches non affectée par la faille).  Le granite G est plus récent que la couche a qui est la dernière couche recoupée par le granite. 1.4.2. Conclusion  Le principe de recoupement intervient, lorsque la géométrie des strates est perturbée par un événement externe (intrusion magmatique, faille, plissement, discordance, érosion...). L’énoncé de ce principe est le suivant :  les couches sédimentaires sont plus anciennes que les failles ou les roches qui les recoupent.  tout événement géologique qui en recoupe un autre lui est postérieur. Document 5 : Le schéma ci-contre représente une coupe géologique réalisée dans une région qui a connu un certain nombre d’événements géologiques. Déterminez l’âge relatif du plissement, de la faille F et du granite G par rapport aux couches sédimentaires. Justifiez la réponse en utilisant le principe suivant : tout événement qui provoque un changement dans la géométrie des roches est postérieur à la dernière strate qu’il affecte et antérieur à la première strate non affectée. BIOF. Science math. U1 : Les phénomènes géologiques externes. Réalisation de la carte paléogéographique. Prof. Monssif el Kaoune 28 1.5. Principe d’inclusion  Ce principe stipule que les débris d’une roche inclus dans une autre couche sont toujours plus anciens que leur contenant (le contenu est plus ancien que le contenant). 3. Principe d’identité paléontologique. 2.3. Exercice (doc.6)  Éléments de réponse : 1. Comparaison la répartition géochronologique et géographique de F1 et F2  F3 possède une grande répartition géographique (on le trouve dans toutes les régions étudiées) et une faible extension dans le temps, il a vécu uniquement pendant le thanétien.  F1 se caractérise par une répartition géochronologique plus importante que celle de F3 mais sa répartition géographique est plus faible. 2. On ne peut pas déterminer avec précision l’âge de la couche ;  C1, il peut être (s), (Me), (Mo), (T), ou (v), car le fossile F1 contenu dans cette couche a vécu pendant toutes ces époques.  C2 et C3 ont le même âge, c’est le Maastrichtien, car ces deux couches contiennent le fossile F4 qui a vécu uniquement pendant cette époque. 3. F3 n’est pas un fossile de faciès car il a vécu dans des régions qui présentent des conditions de sédimentation différentes. Document 6 :  Le tableau suivant représente la répartition stratigraphique (répartition géochronologique) et géographique (dans les régions R1, R2, R3 et R4) de quelques fossiles des gisements d’Oulad Abdoun.  Les régions R1, R2, R3 et R4 sont très éloignées et présentent des conditions de sédimentation différentes. Fossiles Répartition géochronologique Répartition géographique Crétacé (Secondaire) Eocène (Tertiaire) R1 R 2 R 3 R 4 Turonien (Tu) Sénonien (s) Maastrichtien (Me) Montien (Mo) Thanétien (T) Yprésien (v) Lutétien (L) F1: Notidanus microdon + + + + + + F2: Odontaspis Substriata + + + + + + F3: Squalus crenatidens + + + + + F4: Rhombodus binkhorsti + + + F5: Galcorhinus priori + + + + + 1. Comparez les répartitions géochronologique et géographique de F1 et F3 2. Déterminez l’âge relatif de trois couches C1, C2 et C3 :  C1 se trouve dans la région R1 et contient le fossile F1  C2 se localise dans la région R2 et contient le fossile F4  C3 se situe dans la région R3 et contient le fossile F4 3. Peut-on qualifier F3 de fossile de facies ? Justifiez votre réponse. BIOF. Science math. U1 : Les phénomènes géologiques externes. Réalisation de la carte paléogéographique. Prof. Monssif el Kaoune 29 2.2. Conclusion (doc.7)  Les fossiles sont des restes ou empreintes d’êtres vivants conservés dans des roches sédimentaires. En géologie, on s’intéresse surtout aux fossiles stratigraphiques et aux fossiles de faciès.  Les fossiles stratigraphiques (comme les trilobites et les ammonites) permettent de dater les couches sédimentaires dans lesquelles ils se trouvent, cette datation relative est basée un uploads/Geographie/ les-principes-stratigraphiques-et-l-etablissement-de-l-echelle-stratigraphique-cours-1-2 1 .pdf