Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
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géologie (suite)

Les roches

L’écorce terrestre est formée de roches qui sont des assemblages de minéraux, c’est-à-dire de substances naturelles chimiquement définies et possédant des propriétés physiques bien déterminées ; le plus souvent, ces minéraux se présentent ou se rencontrent à l’état cristallisé.

D’après leur origine, les roches se répartissent en trois grandes catégories : les roches éruptives, les roches sédimentaires et les roches métamorphiques. Les roches éruptives, ou roches endogènes, résultent de la montée de matériaux qui se trouvaient à l’intérieur du Globe. Les unes, comme le granite, se sont consolidées lentement en profondeur, et les minéraux qui les composent sont sous une forme cristalline : ce sont les roches plutoniques. D’autres, comme le basalte, se sont épanchées à la surface et se sont consolidées rapidement ; elles contiennent des minéraux cristallisés mais aussi des zones vitrifiées : ce sont des roches volcaniques.

Les roches sédimentaires se sont toutes formées à la surface du Globe, dans les mers et les océans ou à la surface des continents. Elles résultent de l’accumulation de matériaux provenant de la désagrégation ou de l’altération de roches préexistantes, de précipitations chimiques ou de l’activité biologique. La plupart se sont déposées dans l’eau en couches horizontales superposées, les strates, qui renferment souvent des restes d’organismes (animaux ou plantes) qui vivaient au moment du dépôt, les fossiles.

Les roches métamorphiques, enfin, résultent de la transformation de roches éruptives ou sédimentaires sous l’action d’élévations de température et de pression. Elles se sont formées à la suite d’un enfouissement des roches en profondeur ou lors des déformations liées à la formation des chaînes de montagnes. En raison de leur genèse, les roches éruptives et les roches métamorphiques devraient se rencontrer de préférence en profondeur, et les roches sédimentaires à la surface ; toutefois, les mouvements tectoniques et les déformations de l’écorce terrestre qui les accompagnent, le rôle de l’érosion enfin expliquent la diversité des roches, qui, toutes, affleurent à la surface des continents.


Temps et chronologie

La durée des temps géologiques est immense et avoisine 4,5 milliards d’années, et l’unité de temps du géologue est le million d’années. Cette notion de temps ou de durée en géologie est capitale ; de nombreuses structures semblent ne pas évoluer à l’échelle humaine, mais ont pu le faire au cours d’époques infiniment plus longues.

La Terre a donc eu une évolution qui a été marquée par des événements sédimentaires ou tectoniques et volcaniques qui se sont succédé ou répétés au cours des temps. Pour établir cette histoire, il est nécessaire de disposer d’une chronologie.

Pour repérer un événement, il existe deux méthodes : ou bien le situer par rapport à un autre événement, ou bien déterminer sa date exacte, ce qui revient à choisir entre une chronologie relative et une chronologie absolue. En géologie, la première chronologie établie a été une chronologie relative ; grâce aux progrès de la physique, on a pu récemment commencer à établir une chronologie absolue ; mais elle n’en est encore qu’à ses débuts et, pour l’instant, ce ne sont pratiquement que les roches éruptives et métamorphiques qui peuvent être datées.


La chronologie relative

Elle consiste à repérer les couches les unes par rapport aux autres, c’est-à-dire à constituer une échelle stratigraphique. Son établissement repose sur trois principes fondamentaux.

• Le principe de superposition. Les couches s’étant déposées à l’horizontale et les unes sur les autres, toute couche est plus récente que celle qu’elle surmonte et plus ancienne que celle qui la recouvre. Ce principe admet quelques exceptions, en particulier dans les régions de l’écorce terrestre qui ont été fortement tectonisées ; il faut alors faire appel à des méthodes complémentaires.

• Le principe de continuité. Une même couche est de même âge en tous les points. Ce principe présente souvent des difficultés d’application, car les couches ne se maintiennent pas toujours avec leurs mêmes caractères lithologiques sur de grandes surfaces ou étendues. On dit qu’elles ont changé de faciès, le faciès étant défini comme l’ensemble des caractéristiques lithologiques et paléontologiques d’un terrain.

• Le principe d’identité paléontologique. Il consiste à admettre que deux couches distantes l’une de l’autre mais contenant la même association de fossiles sont de même âge. En réalité, il faut préciser cette notion en introduisant celle de fossiles caractéristiques, qui sont des fossiles ayant une grande extension géographique (mondiale si possible) et une faible extension verticale, c’est-à-dire dont l’évolution a été assez rapide (vie brève). Ils sont généralement marins et pélagiques. D’autres fossiles ont gardé une forme constante pendant de longues durées et fournissent surtout des indications sur le milieu où ils vivaient : ce sont des fossiles de faciès.

La subdivision du temps en géologie peut se faire de deux manières. La première consiste à utiliser les durées comme dans notre calendrier (chronologie), la seconde tient compte de la sédimentation ou des conditions de mise en place des roches éruptives ou métamorphiques (c’est la chronostratigraphie).

Suivant l’échelle qui est employée, les termes utilisés sont quelque peu différents.

La notion d’étage est fondamentale. C’est une unité chronostratigraphique définie à partir d’une coupe de référence (stratotype) caractérisée par un ensemble de critères (paléontologiques, lithologiques), auxquels on se propose de comparer universellement toutes les formations dont l’âge pourrait être le même. L’étage porte le nom (parfois latin) de la localité du stratotype, auquel on ajoute généralement la désinence « ien » ; ainsi, le Turonien vient de Touraine.