STRATIGRAPHIE
Outils stratigraphiques de chronologie
Approches chronologiques
L'aspect chronologique de la stratigraphie est abordé par les approches lithologique, géochimique, paléomagnétique, paléontologique et géochronologique. Chacune se fonde sur des principes géologiques propres et dépend de facteurs externes et de facteurs locaux.
L' approche lithologique considère la nature de la roche qui dépend des apports (facteur externe) et du milieu de dépôt (facteur local). L'étude débute sur le terrain et se poursuit par une caractérisation pétrographique, minéralogique, sédimentologique, puis par l'étude de l'organisation horizontale et verticale des strates. Cette approche débouche sur une chronologie fondée sur le principe de superposition et, pour l'aspect corrélatif (réalisation de lignes isochrones), sur le principe de continuité. La lithostratigraphie décrit donc les sédiments dans leur composition, leur individualisation en unités lithostratigraphiques et leurs relations géométriques.
L' approche géochimique s'intéresse aux éléments, aux rapports isotopiques, aux molécules de la matière organique fossile. Elle obéit aux mêmes principes et facteurs que ceux de la lithologie. L'évolution temporelle de la composition chimique des milieux de dépôt est reconstituée et l'identité latérale de ces compositions est recherchée. Les variations sont dictées par des facteurs externes – apports variables liés à des phénomènes de surrection tectonique, d'activité magmatique, de changement climatique – et par des facteurs locaux tels qu'une quantité plus ou moins grande d'oxygène dissous. Les changements peuvent être continus ou brutaux. Ces accidents géochimiques sont repérés sur les diagrammes d'analyse en fonction du temps. Selon leur ampleur, ils sont appelés excursions géochimiques (ampleur modérée) ou anomalies géochimiques (grande ampleur). La chimiostratigraphie décrit donc la composition géochimique des roches, établit des relations de succession et de contemporanéité entre ces roches et interprète les variations observées.
L' approche paléomagnétique considère les propriétés magnétiques des roches qui dépendent, au moment de leur formation, du champ magnétique terrestre et qui sont parfois préservées dans les sédiments lorsque ces derniers contiennent des composés porteurs de magnétisme (composés ferrifères). Au cours du temps, le champ magnétique terrestre a varié en intensité, en direction et, surtout, en sens (inversion de polarité). Il était soit dans le même sens qu'aujourd'hui – l'aiguille aimantée indiquant le nord, on parle de polarité normale –, soit en sens contraire – l'aiguille aimantée montrant alors le sud actuel, on parle de polarité inverse. La magnétostratigraphie retrace donc des lignes de corrélation correspondant aux inversions du champ magnétique ancien.
L'approche paléontologique considère les traces et restes biologiques fossilisés dans les sédiments. Elle se base sur le principe d'identité paléontologique qui consiste à admettre, d'après Jean Aubouin, qu'un ensemble de strates de même contenu paléontologique est de même âge, ce qui est correct lorsque les fossiles ont une vitesse d'évolution rapide (fossiles dits bons fossiles stratigraphiques). La biostratigraphie détermine une date (datation relative) du calendrier stratigraphique.
L' approche géochronologique envisage la chronologie numérique (cf. géochronologie). Elle se fonde essentiellement sur les effets de la décroissance radioactive des isotopes instables naturels. Les isotopes radioactifs (« éléments pères »), emprisonnés dans les minéraux au cours de leur cristallisation, se désintègrent en isotopes radiogéniques (« éléments fils ») dans le réseau cristallin. Si le système constitué par le minéral est fermé,[...]
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Écrit par
- Gilles Serge ODIN : directeur de recherche au C.N.R.S.
Classification
Médias
Stratigraphie : outils pour établir une chronologie
Encyclopædia Universalis France
Stratigraphie : échelle des temps géologiques
Encyclopædia Universalis France
Stratigraphie : grandes coupures géologiques en fonction de l'histoire de la biosphère
Encyclopædia Universalis France
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