Etablissement des fondements de la carte géologique
Introduction
La carte géologique est un document de synthèse hautement interprétatif. Elle constitue le support indispensable pour l’étude des formations géologiques et la reconstitution de leur histoire.
– Quels sont les renseignements portés sur les cartes géologiques ?
– Comment réaliser une coupe géologique à partir d’une carte géologique ?
– Comment reconstituer l’histoire géologique d’une région à partir des cartes géologiques et des coupes géologique ?
I – La carte géologique :
1 – Définition
La carte géologique est une représentation sur un fond topographique des terrains qui affleurent à la surface du sol ou qui ne sont cachés que par une faible épaisseur de formations superficielles récentes (sols…), dont on ne tient pas compte.
2 – Les renseignements portés sur la carte géologique
Le document suivant montre une carte géologique simplifiée du Maroc.
1 –Dégager les renseignements portés sur la carte géologique.
1 – Une carte géologique porte plusieurs renseignements, un titre, une échelle, l’orientation, une légende comportant les différentes couches, représentées par une couleur affectée d’une notation correspondante, disposées sous forme d’un petit rectangle dans l’ordre de superposition normale (de bas en haut, on va de la couche la plus ancienne vers la couche la plus récente). Elle comporte aussi des symboles qui informent sur d’autres caractéristiques comme le pendage, notations des terrains, les déformations tectoniques …
3 –La reconnaissance du pendage sur une carte géologique
C’est l’inclinaison d’une couche sédimentaire par rapport à l’horizontale. On peut le déterminer sur la carte par des signes de pendage.
4 – La reconnaissance des structures plissées sur une carte géologique
Sur une carte géologique, les contours des couches plissées dépendent de la topographie, du pendage des couches mais aussi de la géométrie de l’axe du pli
1 –Comparer les deux axes de symétrie « S » et « A » en complétant le tableau ci-dessous:
1 – 
5 – La reconnaissance des failles sur les cartes géologiques
Les failles se dessinent avec un trait plus fort que celui des limites des couches, étant assimilées à des plans, leur trace sur la carte répond aux mêmes règles que celles des plans de stratification pour la détermination de leur direction et pendage.
II – La coupe géologique
1 – Définition
La coupe géologique est la représentation de la disposition des roches du sous-sol dans un plan vertical le long d’un profil topographique. Elle permet de montrer la structure en profondeur. Elle est réalisée à partir de la carte géologique interprétative, perpendiculairement aux principales structures.
Comme la carte géologique, la coupe géologique est associée à un titre, une échelle, une orientation, des noms des lieux par où passe la coupe géologique et une légende (symboles indiquant la nature des couches sédimentaires, leur âge, épaisseur … )
2- La réalisation de la coupe géologique
On commence par la réalisation du profil topographique de la coupe demandée sur un papier millimétré.
On repère sur le bord supérieur du papier millimétré, les limites des affleurements géologiques, puis les abaisser sur le profil topographique.
A partir de ces points, dessiner la section de terrain en profondeur, en reliant entre eux les différents affleurements. Cette étape, la plus délicate, dépend du type de structure géologique considérée.
Deux règles fondamentales sont toutefois à respecter :
• Il faut commencer par dessiner la couche la plus récente, puisque les autres couches doivent se mouler sur elle.
• Appliquer les valeurs de pendages déduites de la carte et donner aux couches les épaisseurs indiquées
Lorsque le pendage d’une couche n’est pas indiqué sur la carte, on peut généralement le déterminer grâce aux intersections de cette couche avec la surface topographique. Dans un pareil cas on cherche à déterminer le sens du pendage pour pouvoir construire les couches.
On peut assimiler la surface d’une couche à un plan ; celui-ci est donc parfaitement déterminé si on connaît 3 de ses points non alignés
Figure A : dans le cas d’une couche verticale, les limites géologiques présentent toujours un tracé rectiligne, quel que soit le relief, et les différents points (A, B, C et A’) sont alignés sur la même verticale.
Figure B : les couches horizontales présentent toujours des tracées parallèles aux courbes de niveau.
Figure C : le point A est à une altitude plus importante que B et C. B et C sont à une altitude identique. Les trois points définissent un plan représenté en coupe par AA’ dont la pente correspond au pendage de la couche. La deuxième limite de la couche étant tout simplement parallèle à celle déterminée
En suivant le même principe décrit précédemment, on peut déterminer le sens du pendage au niveau d’une vallée.
Le document suivant montre l’intersection de cinq plans et de la vallée.
1 –En appliquant la méthode des trois points, représenter en coupe les cinq plans en gras.
2 – Que peut-on déduire de l’ouverture du V à l’intersection d’une couche et de la vallée ?
1 –
2 – Lorsqu’une couche traverse une vallée, ses limites dessinent un V dont la pointe est dirigée dans le sens du pendage.
Si, sur une carte géologique, les formations géologiques se distinguent par une couleur et une notation, dans une coupe géologique, on leur affecte le plus souvent un figuré. Voici quelques uns des figurés les plus utilisés.
1: calcaire; 2: dolomies; 3: sables ; 4: grès ; 5: conglomérats ; 6: argiles et marnes 7: roche éruptives basiques ; 8 : roches intrusives acides ; 9: roches métamorphiques ; 10: roches salines ;
Application :
Le document suivant montre une carte schématique
1 –Réaliser la coupe géologique AA’.
1 –
Exercice :
Soit l’extrait d’une carte géologique :
1 –Déterminer la structure géologique de cet extrait de carte. Justifier.
2- Réaliser la coupe géologique suivant le trait AB.
1 – La structure géologique de cet extrait de carte : structure plissée.
– Répétition des couches, pendage variable
2- La coupe géologique :
III- La reconstitution de l’histoire géologique d’une région
On se propose de dater les terrains et les événements d’une région dont voici la carte géologique simplifiée.
1 – A partir du document, faites une reconstitution sommaire de l’histoire de cette région.
1 –