géologie (suite)

La coupure de premier ordre est l’ère. Elle a été fondée sur des arguments paléontologiques et des arguments stratigraphiques d’ordre le plus élevé : grands changements dans la faune et dans la flore, grand cycle orogénique. D’une manière approximative, on peut retenir que l’ère primaire débute avec les premiers fossiles bien identifiables ; elle s’achève avec la disparition des Fusilines et des Trilobites ; c’est aussi l’époque pendant laquelle se démantèle la chaîne hercynienne. L’ère secondaire a vu le grand développement des Ammonites et des grands Reptiles. Le Tertiaire est caractérisé par l’apparition des Nummulites. Sa limite avec le Quaternaire est fixée par l’apparition des Hominidés et le développement des glaciations. L’ensemble de ces temps fossilifères ou phanérozoïques s’oppose aux temps antécambriens, dépourvus de fossiles bien nets (temps cryptozoïques), mais qui ont duré bien plus longtemps.

La chronologie absolue

Elle est fondée essentiellement sur les mesures de radio-activité, qui ont permis d’établir un système de référence invariable au cours des temps. Elle est fondée sur la période des radio-éléments, c’est-à-dire sur le temps nécessaire pour qu’un nombre donné d’atomes du radio-élément soit réduit de moitié.

Les roches les plus anciennes connues datent de 4,5 milliards d’années, mais les premiers êtres vivants connus sont apparus au début du Primaire il y a 600 millions d’années.

Depuis le début du Primaire jusqu’au Quaternaire, une lente évolution a conduit le monde vivant des êtres les plus primitifs et les moins évolués aux êtres les plus organisés, les Mammifères, et aux plus intelligents, les Hommes. Certaines familles ont eu des périodes de prolifération, puis se sont éteintes, tandis que d’autres ont été les témoins de tous les grands bouleversements qui ont affecté notre planète et ont vécu sans changement jusqu’à nos jours. La durée des subdivisions géologiques est très inégale. Elles sont d’autant plus courtes que l’on se rapproche de l’époque actuelle. Tout se présente donc comme si la Terre était soumise à une accélération de l’évolution. Le Primaire a duré 300 millions d’années ; le Secondaire, 160 ; le Tertiaire, 70 ; enfin, le Quaternaire, un à deux millions d’années ; de sorte que, si l’on réduisait l’histoire de la Terre à une année, le Primaire représenterait à peine 1 mois, le Secondaire 12 jours, le Tertiaire 5 jours, le Quaternaire 2 à 4 heures ; la durée d’une génération serait seulement d’un tiers de seconde.

Les cycles en géologie

Lorsque les strates se succèdent sans interruption, elles forment une série continue. Si une ou plusieurs strates manquent, on parle de lacune. La lacune peut être due à une absence de sédimentation, la région ayant par exemple été émergée (régression) ; la mer peut alors revenir en transgression pour déposer des couches plus récentes transgressives et concordantes. Quelquefois, cette émersion est accompagnée d’une phase de plissement précédant la transgression suivante ; dans ce cas, on parle de discordance. On peut ainsi définir un cycle sédimentaire comprenant trois termes : l’invasion de la mer (transgression), une période de sédimentation et enfin le retrait de la mer (régression). Dans les mers peu profondes (épicontinentales), il en a été souvent ainsi, et les étages géologiques ont pu être définis grâce à des coupures franches, mais on sait maintenant que l’évolution des êtres et des phénomènes s’est faite d’une manière continue. Un tel cycle se déroule sans qu’il y ait eu modification de l’ordre des dépôts des sédiments et dépend essentiellement des variations relatives du niveau de la mer.

Le cycle orogénique se différencie du cycle sédimentaire par l’existence d’une phase de déformation. En première approximation, on peut distinguer trois époques successives pendant lesquelles un phénomène géologique est prépondérant : une période de sédimentation (lithogenèse) ; une période de déformation (tectogenèse), suivie généralement par un soulèvement (orogenèse) ; une dernière période enfin correspond à l’attaque des reliefs ainsi formés par l’érosion (glyptogenèse), préparant ainsi l’arrivée de la mer en discordance lors du nouveau cycle.

Bien entendu, érosion, sédimentation et tectonique agissent le plus souvent en même temps, mais il est des époques où l’un de ces phénomènes devient prépondérant, ce qui permet au géologue d’établir des coupures ou de classer des phénomènes essentiellement liés.

La carte géologique

C’est la synthèse des connaissances sur une région à une époque donnée et en même temps un inventaire de ses ressources et de ses possibilités. C’est un outil simple et pratique qui permet aux utilisateurs de connaître la répartition des roches, de comprendre la structure et de reconstituer l’histoire géologique du territoire qu’elle représente.

Elle sert de support aux observations de terrain, mais aussi aux interprétations de l’auteur. Elle est perfectible à la suite de changement dans l’échelle de la représentation (échelle plus grande) et par les progrès de la géologie.

La France est actuellement entièrement couverte par des cartes au 1/80 000 ; la couverture au 1/50 000 est en cours d’établissement ; enfin, une carte au 1/1 000 000 donne une bonne vue d’ensemble des régions naturelles du pays.

Les applications de la géologie

Dans un premier temps, les applications de la géologie ont consisté en l’exploitation de matériaux ou de minerais utiles à l’homme.

Les matériaux de construction ont été très tôt exploités. Des carrières situées au plus près des lieux d’utilisation extrayaient la pierre de taille. De nos jours, ce sont surtout les graviers et les pierres concassées qui sont utilisés. Pour les recherches de minerais, aux études de géologie proprement dites s’ajoutent des travaux de reconnaissance (sondages travers-bancs...). Mais c’est surtout avec la recherche du charbon (les études dans les mines du Nord sont à l’origine de la notion de nappe de charriage) et dans celle plus récente du pétrole que les géologues ont été le plus employés. Une bonne connaissance géologique, paléographique et sédimentologique, appuyée sur des campagnes géophysiques, a permis la découverte de gisements importants, qui sont à la base de l’économie moderne.

Les eaux souterraines posent aussi des problèmes nombreux que le géologue tente de résoudre, car, en raison de la pollution des eaux superficielles et par suite des progrès de la civilisation, l’économie moderne demande de plus en plus d’eau. Il faut encore mentionner la géotechnique (v. encadré).