GÉOLOGIE Géologie contemporaine
La géologie moderne a pour but de mieux décrire et comprendre la structure et l'évolution du monde minéral, en interaction avec les enveloppes fluides et la biosphère, à toute échelle de temps et d'espace. Science exploratoire, elle l'a été historiquement en premier lieu pour la collecte d'échantillons, la description de paysages et d'affleurements (coupes naturelles au travers des roches). Exploratoire, la géologie l'est à présent intellectuellement par ses échanges avec les sciences de la vie et les sciences physiques et chimiques, dont les concepts et les résultats sont utilisés pour mieux décrire et caractériser les processus à l'œuvre sur Terre. Les diverses branches de la géologie moderne, que l'on dénomme aujourd'hui « géosciences » se regroupent autour de techniques, comme la géophysique, la géochimie, la géologie de terrain, la tectonique, la pétrologie expérimentale, l'observation de la Terre depuis l'espace, ou encore la dynamique des fluides géologiques, pour quelques-unes des plus importantes, et autour de thèmes transverses faisant appel aux techniques précédentes, telles que les géosciences marines, le géomagnétisme, le volcanisme, la géodynamique, ou la planétologie comparée.
Les branches de la géologie
Géologie de terrain, géologie structurale et tectonique
La géologie de terrain est au cœur de la « tradition » géologique : c'est en tout premier lieu par l'observation des paysages, par la description précise et synthétique de l'organisation géométrique des strates rocheuses, que le géologue identifie et hiérarchise les questions posées à l'échelle de l'affleurement puis de la structure étudiée (de plis métriques à kilométriques, voire à la chaîne de montagne), et commence ainsi à construire le ou les modèles qui permettront d'y répondre.
Le travail sur le terrain consiste tout d'abord à identifier les roches et les structures à l'échelle de l'affleurement. S'agit-il par exemple de roches sédimentaires calcaires témoins d'un ancien océan aujourd'hui disparu ? S'agit-il de roches métamorphiques dont les minéraux originels ont été transformés sous l'action des températures régnant dans la racine d'une ancienne chaîne de montagne et aujourd'hui exhumées par l'érosion ? Les roches sont-elles déformées, plissées ou découpées par des failles ? Quel est l'âge des roches et celui des transformations qu'elles ont subies ? Autant de questions qui définissent le contexte général de l'affleurement. Cette première étape sera suivie d'une étude structurale plus fine, qualifiée de « microstructurale » lorsqu'elle est à échelle plus locale, où le géologue cherche des indices permettant de quantifier la déformation subie par les roches, si possible sa direction et son intensité, par exemple à l'aide d'un cristal figé dans sa rotation. Des observations complémentaires à une échelle couvrant une zone plus vaste, depuis des photos aériennes aux images satellites, permettant par exemple de mesurer le décalage des lits des rivières par les failles cisaillantes, seront enfin utilisées pour réaliser une synthèse géodynamique à l'échelle de la province géologique.
Faille sismique en Chine
Y. Klinger
Ce type d'études géologiques structurales, menées de par le monde par des générations de géologues, ont permis de définir des contextes tectoniques canoniques caractérisant les grands processus tectoniques à l'échelle du globe. La tectonique cassante est typique de la déformation à froid des roches de surface. Elle se caractérise en premier lieu par des failles, mais également certains types de plis, isopaques ou coffrés notamment. Lorsque la profondeur et la température des roches augmentent, la formation des plis s'accompagnent d'un débit mécanique en de fins plans :[...]
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Écrit par
- Édouard KAMINSKI : professeur des Universités, Institut de physique du globe de Paris, volcanologue
Classification
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