La reconstitution de l’histoire Géologique d’une Région Tabulaire est une leçon destinée aux élèves de 1ère Bac Sciences Expérimentales et 1ère Bac Sciences Mathématiques.
Comment les géologues parviennent-ils à lire le passé de la Terre à travers des couches de roches horizontales ? Ce résumé sur l’histoire géologique d’une région sédimentaire tabulaire vous donne les clés pour décrypter les archives de notre planète. Destinée aux élèves de 1ère Bac Sciences Expérimentales et 1ère Bac Sciences Mathématiques, cette fiche de révision revient sur les principes de la stratigraphie, l’importance des fossiles et la méthodologie pour réaliser une coupe géologique précise.
Sommaire :
1. La stratigraphie et la datation relative
La stratigraphie est la branche des Sciences de la Terre qui analyse la succession des couches géologiques — appelées strates — pour reconstituer l’histoire de l’écorce terrestre. Chaque strate est une archive sédimentaire : elle conserve des informations sur le milieu de dépôt, le climat et les organismes vivants de l’époque où elle s’est formée.
La datation relative ne fournit pas d’âge en années : elle permet de situer les événements géologiques les uns par rapport aux autres, en déterminant leur ordre d’apparition — antérieur, contemporain ou postérieur.
Datation relative ≠ Datation absolue : la datation relative ordonne les événements chronologiquement. La datation absolue (radiométrie) leur attribue un âge en millions d’années. Ces deux approches sont complémentaires.
2. Les cinq principes de chronologie relative
La stratigraphie repose sur un ensemble de règles logiques permettant d’interpréter l’ordre de formation des couches géologiques :
1 – Principe de superposition
En l’absence de déformation tectonique, une strate est nécessairement plus récente que celle qu’elle recouvre, et plus ancienne que celle qui la surmonte. C’est le principe le plus intuitif : les couches s’empilent dans l’ordre de leur dépôt.
⚠ Exceptions : pli couché (les couches ont été renversées) et terrasses alluviales (emboîtement latéral).
2 – Principe de continuité
Une même couche sédimentaire — délimitée par son toit et son mur — possède le même âge sur toute son extension horizontale, même si elle est observée en des points géographiques très éloignés.
3 – Principe d’identité paléontologique
Deux couches contenant des fossiles identiques sont attribuées au même âge géologique. Ce principe est la clé des corrélations stratigraphiques : il permet de relier des séries sédimentaires éloignées, parfois situées sur des continents différents.
4 – Principe de recoupement
Toute structure géologique qui recoupe une couche sédimentaire — qu’il s’agisse d’une faille, d’un filon ou d’une intrusion magmatique — est obligatoirement plus récente que les strates qu’elle traverse.
5 – Principe d’inclusion
Tout fragment ou objet incorporé dans une roche ou une strate est antérieur à la formation qui le contient. Par exemple, un galet de granite dans un conglomérat est plus ancien que le conglomérat lui-même.
Partie II — Les fossiles en stratigraphie
3. Fossiles stratigraphiques et fossiles de faciès
Tous les fossiles ne se prêtent pas à la même utilisation en géologie. On distingue deux grandes catégories selon leur valeur informative :
Fossile stratigraphique
Utilisé pour dater une strate. Il doit présenter :
→ Une large répartition géographique
→ Une courte durée d’existence (faible extension verticale)
Fossile de faciès
Utilisé pour reconstituer le milieu de dépôt. Il présente :
→ Une longue durée de vie
→ Une forte dépendance à un environnement précis
Exemples de fossiles stratigraphiques
| Fossile | Ère géologique |
|---|---|
| Trilobites | Paléozoïque (Primaire) |
| Graptolites | Ordovicien – Silurien (Paléozoïque) |
| Ammonites | Mésozoïque (Secondaire) |
| Nummulites | Paléogène (Tertiaire) |
Exemples de fossiles de faciès
| Fossile | Milieu de dépôt reconstitué |
|---|---|
| Hélix (escargot terrestre) | Milieu continental |
| Coraux | Milieu récifal (eaux chaudes et peu profondes) |
| Huîtres | Milieu marin côtier |
| Foraminifères | Milieu marin (toutes profondeurs) |
| Radiolaires | Milieu marin profond |
4. La notion de faciès
Le faciès d’une couche sédimentaire est l’ensemble de ses caractères descriptifs, qui renseignent sur les conditions de son dépôt. Il regroupe trois dimensions complémentaires :
→ Lithofaciès : nature minéralogique et texture de la roche (calcaire, grès, argile…)
→ Biofaciès : contenu paléontologique (fossiles présents et leur état de conservation)
→ Faciès sédimentologique : environnement de dépôt déduit (marin, continental, littoral, lagunaire…)
5. Concordance, discordance et lacune sédimentaire
Concordance : Les surfaces de stratification sont parallèles entre elles. La sédimentation s’est poursuivie sans interruption, sans érosion majeure ni déformation tectonique entre les dépôts.
Discordance : Contact irrégulier ou angulaire entre deux ensembles de couches. Elle traduit une interruption de la sédimentation, souvent accompagnée d’une déformation (plissement, failles) puis d’une érosion avant la reprise du dépôt.
La lacune sédimentaire
Une lacune sédimentaire désigne un intervalle de temps absent de l’enregistrement géologique : aucune couche ne correspond à cette période. Elle se détecte par l’absence de continuité chronologique entre deux strates superposées. Deux origines sont possibles :
→ Lacune d’érosion : des couches préexistantes ont été détruites par l’érosion avant que la sédimentation reprenne. Les strates manquantes ont existé, puis ont disparu.
→ Lacune de sédimentation : pendant la période concernée, aucun dépôt ne s’est formé — le milieu ne permettait pas la sédimentation (zone émergée, érosion active…).
À l’examen : une discordance angulaire implique toujours une lacune sédimentaire, mais une lacune peut exister sans discordance angulaire visible (lacune de sédimentation en contexte peu déformé).
6. Transgression et régression marines
Les variations du niveau marin par rapport aux continents laissent des traces caractéristiques dans les séries sédimentaires, permettant de les identifier dans une colonne stratigraphique :
🌊 Transgression : Avancée de la mer sur le continent
Causes : élévation du niveau marin (eustatisme) ou affaissement du continent (subsidence)
Lecture dans la colonne : de bas en haut, passage de faciès continental → littoral → marin
🏜 Régression : Retrait de la mer du continent
Causes : abaissement du niveau marin ou surrection du continent
Lecture dans la colonne : de bas en haut, passage de faciès marin → littoral → continental
Méthode de lecture : pour identifier une transgression ou une régression dans une coupe stratigraphique, il faut lire les faciès de bas en haut et analyser leur évolution : vers des faciès plus marins = transgression ; vers des faciès plus continentaux = régression.
À retenir
La stratigraphie reconstitue l’histoire géologique à partir de l’analyse des strates, en appliquant cinq principes : superposition, continuité, identité paléontologique, recoupement et inclusion. Les fossiles stratigraphiques datent les couches ; les fossiles de faciès reconstituent les milieux de dépôt. Une discordance angulaire révèle une déformation tectonique et une lacune sédimentaire. La lecture des faciès de bas en haut permet d’identifier les épisodes de transgression (mer qui avance) et de régression (mer qui recule).
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