COURS DE CARTOGRAPHIE APPROFONDIE Ml !-Généralités sur la cartographie 1-1-Quelques notions Définition de la carte géologique : c' est une carte topographique sur laq uelle on superpose des informations géologiques. Elle a pour but de représenter sur un fond topographique les substances minérales et organiques, ainsi que les évènements tectoniques. La carte to pographique est un instrument de travail du géographe et d u géologue. Ell e se base sur la géodésie ( qui est pour un pays o u une région, l'établissem ent d'un réseau de points remarquables côtés et localités). Elle se base aussi sur la topographie qui est la mise en place, en plan et en élévation, de tous les phénomènes de surface repartis dans une trame géodésique. Le travail de cartographie consiste alors essentiellement à répartir et à fi g urer tous les phénomènes superficiels dans les limites de la carte topographique. La carte géologique elle s' intéressera aussi aux formations du sous-sol. Les informations que donne la carte géologique Elle donne deux informatio ns : -sur les formations superficielles ; -et sur les formations du sous-sol (à une certaine profondeur) Les formations superficielles : elles recouvrent le sous-sol et .ne sont représentées que lo rsque le ur épaisseur est importante. Le sous-sol : ces formations seront subdivisées en 3 catégories : -les roches endogènes (formées à partir de matériaux provenant de la profondeur). Ce sont des roches de profondeur, de sémi-profondeur et volcanique. Ce sont des roches magmatiques q ui peuvent être représentées sous forme de filon , de coulées de batholites .... *les roches exogènes (roches sédimentaires) *les roches métamo rphiques: elles résultent de la transformation sous l'effet de la chaleur et de la pressio n à l'état solide d'une roche préexistante. NB : s'attarder sur la fonnation de ces différentes roches Ces roches seront différenciées par leur nature. La présentation de la nature de ces roches se fait à l'aide de symboles, de figu rés conventionnels tels que les couleurs ect. ... (Insister sur le pourquoi des signes conventionnels). Ainsi les limites des différentes formations géologiques sont représentées. Exemples de couleurs conventionnelles : Le vert : la végétation .. .. Les couleurs seront variées selon les types de cartes ► Les terrains sédimentaires: dans ce cas la couleur indique l'âge, de façon générale. Les formations de I'antécambrien et/ou du paléozoïque sont généralement marron (bistre). (voir la répartition, ou l' échelle stratigraphique). -terrains du secondaire II : bleu ou vert -terrains du tertiaire III : jaune pâle -terrains du quaternaire IV : teintes très clair ► ► Au des roches magmatiques, les couleurs sont variées, mais toujours des couleurs de teintes très vives : ces couleurs indiquent la nature de la roche. Les roches métamorphiques : en générale, elles sont de teintes roses avec des tirets superposés. 1-2-Quelques notations (signes) Le granite : y Le basalte : ~ La dolérite : 8 La rhyolite : p L'andésite: a La diorite : TJ Le gneiss : 3 Le micaschiste : E Les terrains du quaternaire :"A" ou "a" ou "F" ou "GP" ou "QP" Terrain pliocène : Pl Terrain miocène : m Terrain éocène : e Terrain crétacé : c Terrain jurassique: j Terrain précambrien : x • Si on a j J, j 2, j3, et j4 (en chiffre arable) la superposition se fait de la manière suivante : Formations plus récentes ]4C j4 i4b j4a j3 j2 il Formations plus anciennes • Avec jl, jII, jlII et jIV (en chiffre romain) la superposition se fait de la manière suivante : jl Formations plus récentes jla jlb jlc jll jlll jIV Formations plus anciennes En résumé: Chiffre arab/,e Chiffre romai,i j4 jl j3 jll j2 jlli jl jlV Formations plus récentes Formations plus anciennes 1-3-Notation pour les allures des courbes Les anticlinaux : + + ++++++++++++++++++++++++++++++++++ ou ◊ 0 0 0 0 0 0 0 ◊ 0 ◊ Les synclinaux : - • • - - - - - - - - - - - - - - - - ou Les limites des couches, en traits nonnaux, mais les contacts anormaux seront représentés en traits gras (failles par exemple). Signes de pendage (définir ce que c' est qu' un pendage) Les signent sont : plongement ou donnent la direction et le sens de Pour une couche horizontale : + Pour une couche verticale : Pour une couche oblique : Pour un plan orienté Est - Ouest *Plongement (angle entre le plan de la formation et le plan horizontal). Plus l' angle est grand et plus le pendage est fort, jusqu' à ce qu ' on tende vers le plan vertical. *Structure tabulaire (horizontale) courbe de niveau parallèle aux limites géologiques. *Structure monoclinale : dans ce cas le signe du pendage est le même. La courbe de niveau coupe une fois les limites géologiques. *Structure plissée : les lignes de pendage sont différentes. Les limites géologiques forment des "V". Les formations sont symétriques par rapport à une couche jeune ou vielle. Lorsque la couche jeune est au cœur du pli : c'est un synclinal (1(2(3(4)3)2)1) Lorsque la couche la plus vielle est au cœur du pli nous avons un anticlinal (4(3(2(1)2)3)4) NB : Il ne faut pas se fier au profil topographique pour parler de synclinal ou d'anticlinal. Il faut se fier aux limites géologiques. 1-4-Stratigraphie Couches concordantes : elles sont nonnalement superposées Couches discordantes : il existe plusieurs cas de figures : 1cr cas : contacte anormal entre a et b 1 e e C C b b 3 3 2 ème cas : discordances angulaires 3ème cas : lacune de sédimentation ou érosion j4 j3 jl La couche j2 manque (absente) ; contacte anormal entre j 1 et j3 4 ème cas: discordance cartographique: absence d'une couche dans une grande région. Les principes de stratigraphie ou principes géologiques La succession des phénomènes géologiques entraîne des modifications des roches et des paysages qui peuvent échapper à l'observation directe. Néanmoins, l'ensemble rocheux en conserve des traces qu'il est possible d'interpréter, en partant du principe que les lois physicochimiques n'ont pas changé (principe d'actualisme). Cette reconstitution repose sur quatre pnnc1pes. II 1-1- Principe de superposition Ici, la strate 1 est située sous la strate 2 et est donc plus âgée. De même, 2 est plus ancienne que 3. Le principe de superposition peut s'énoncer ainsi : une couche de roches sédimentaires est plus récente que celle qu'elle recouvre et est plus ancienne que celle qui la recouvre. Une strate est un ensemble sédimentaire ou volcanique délimité par deux surfaces plus ou moins parallèles qui correspondent à des discontinuités ou à des changements de composition. Avant d'appliquer ce principe, les géologues doivent rechercher si l'empilement des strates a été modifié par un accident tectonique (notamment grâce aux critères de polarité). 111-2-Le principe de recoupement F l Ici, la faille F affecte les strates 1 et 2 mais pas la strate 3. Elle est donc plus récente que 2 mais plus ancienne que 3. Un événement (intrusion magmatique, faille, plissement, discordance, érosion) 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. Tout événement géologique qui en recoupe un autre lui est postérieur. Lorsque des couches horizontales reposent sur des couches plissées, on a une zone de contact anormale entre ces deux ensembles : on parle de discordance angulaire. Cela indique qu'il y a eu plissement puis érosion. 111-4-Le principe de continuité Bien que la base d'une strate soit plus âgée que son sommet, on considère qu'elle a le même âge sur toute son étendue même si sa composition change. Ce principe ne peut pas s'appliquer dans les zones de transgression ou de régression marine. 111-5-Le principe d'inclusions Les morceaux de roche inclus dans une autre couche sont plus anciens que leur contenant. 111-6-Le principe d'identité paléontologique En fonction des fossiles contenus dans une strate, et en faisant référence à une sen e sédimentaire choisie et datée, on peut déterminer l'âge relatif d'une strate ou d'une roche. On définit ainsi une biozone (un intervalle de temps pendant lequel plusieurs espèces vécurent ensemble). Les espèces d'ammonites s'étant renouvelées très rapidement, elles ont eu une durée de vie très courte. Par contre, elles occupent un vaste territoire géographique. Grâce à ces caractéristiques, les ammonites permettent une datation relative de terrains sédimentaires même à de très grandes distances. Un fossile stratigraphique est un fossile ayant une durée de vie relativement brève mais une vaste répartition géographique (ex: Cleistopora geometrica). Il permet ainsi une datation relative de terrains très distants et n'ayant pas forcément la même composition grâce au principe suivant : deux terrains présentant les mêmes fossiles stratigraphiques sont du même âge.
