La géologie pour les nuls.Georges Calas - Visiatome
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Comprendre le paysage qui nous<br />
entoure… et <strong>les</strong> messages<br />
géologiques qu'il nous transmet.<br />
<strong>Georges</strong> <strong>Calas</strong><br />
Institut de Minéralogie, Paris<br />
&<br />
Institut Universitaire de France
<strong>La</strong> Géologie permet d'approcher directement la notion<br />
de temps et situe la Terre dans son contexte planétaire.
<strong>La</strong> Terre est une planète active, caractérisée par l'eau sous 3<br />
états (liquide, glace, vapeur) et par une surface tourmentée.
<strong>La</strong> Lune est figée depuis 3,15 milliards d'années
Mars a été actif jusqu'à<br />
récemment, mais semble<br />
aujourd’hui éteinte.
<strong>La</strong> Géologie se trouve au centre de nombreuses questions:<br />
- origine d'évènements brutaux: volcans, séismes<br />
- grands mouvements des continents et des fonds océaniques,<br />
chaînes de montagne<br />
- érosion et altération des surfaces continenta<strong>les</strong><br />
- apparition de la vie et grandes extinctions biologiques<br />
- histoire du système solaire (météorites, exploration des<br />
planètes)<br />
En observant <strong>les</strong> paysages qui nous entourent, en restant dans<br />
notre région, nous pouvons comprendre l'ampleur de ces<br />
processus dans le temps et dans l'espace.
Un voyage dans le temps…<br />
…et une histoire très relative
Histoire de l'Univers de la Terre rapportée à une année<br />
1 an = 15 milliards d'années, âge estimé du Big Bang,<br />
Big Bang et formation de H2 et He………………….................................…le 1er janvier à 0h<br />
Formation de la Voie <strong>La</strong>ctée : ……………………………........................vers la fin janvier<br />
Formation de la Terre et du système solaire : ...............…... 31 août ( ne dure qu'une "journée")<br />
Premières traces de vie connues : …….....……………………......................le 16 septembre<br />
Apparition de l'oxygène libre dans l'atmosphère : ………….………....... le 10 novembre<br />
Apparition des métazoaires/phytes (algues complexes , Vers, méduses...):~ le 10 décembre<br />
Apparition des poissons, végétaux, puis animaux terrestres : ………………. le 19 décembre<br />
Apparition des Mammifères et des Dinosaures : …………………......nuit du 25-26 décembre<br />
Fin des dinosaures :….............….............................................le 30 décembre, 10 h du matin<br />
Formation des Alpes …………………...................……………………..du 29 au 31 décembre<br />
<strong>La</strong>scaux : ………………................................................…….le 31 décembre à 23 h 59 mn et 26 s<br />
Vaporisation de la Terre (le Soleil devient géante rouge) ………..début mai prochain<br />
Mort du soleil ……………….......................................…………Vers le 10 mai prochain
Certains évènements sont très rapides: la Terre actuelle et la<br />
Lune se sont formés seulement à 35 Millions d'années à partir de<br />
la Proto-Terre sous le choc d'un impacteur de taille martienne.
220 Ma<br />
170 Ma<br />
100 Ma<br />
Trias Crétacé<br />
Dynamique des plaques au Secondaire et au Tertiaire<br />
Jurassique Eocène (Tertiaire)<br />
50 Ma
En revenant à notre région…
Le Massif Central<br />
et ses bordures<br />
orienta<strong>les</strong> (fail<strong>les</strong>):<br />
direction NE-SW liée à<br />
la faille des Cévennes
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Le contexte géologique local:<br />
le socle du Massif-Central (et<br />
chaîne des Cévennes: ~300 Ma)<br />
avec sa couverture sédimentaire<br />
Couverture<br />
sédimentaire<br />
SOCLE
Le volcanisme actuel et passé<br />
Volcan Chaiten, Chili (Mai 2008)<br />
Un évènement naturel qui fascine…
…11 000 ans après,<br />
<strong>les</strong> volcans éteints de la Chaîne des Puys
Dans certains cas, <strong>les</strong> éruptions se manifestent par des<br />
coulées de lave ("volcans rouges")…<br />
<strong>La</strong> Réunion, Septembre 2006
…qui se propagent sur de<br />
grandes distances<br />
(laves fluides).
Ces coulées anciennes se retrouvent dans le paysage:<br />
fonds de vallées, Cascade de Pourcheyrol<strong>les</strong> (07).
Débit en prisme d'une coulée basaltique ("orgues")…
…que l'on retrouve à la<br />
cascade du Ray Pic (07)
Les volcans traduisent une activité récente: coulées et<br />
cheminées sont dégagées par l'érosion puis sont<br />
détruites.<br />
Ship Rock, un neck volcanique<br />
au Nouveau Mexique
Le Puy en Velay:<br />
chapelle Saint-Michel,<br />
Rocher d'Aiguilhe
Gerbier de Jonc (8 millions d'années).
L'évolution dans le temps des î<strong>les</strong> océaniques
Exemple d'atoll (récif frangeant autour de volcan inactif)
Les<br />
alignements<br />
d'î<strong>les</strong><br />
traduisent la<br />
présence de<br />
points chauds<br />
stationnaires
Le dyke (filon) de Rochemaure
Les coulées sont encore visib<strong>les</strong> dans le paysage<br />
Le plateau des Coirons<br />
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Saint <strong>La</strong>urent (07)<br />
Plateau basaltique de ~10 millions d'années
<strong>La</strong> Tour de Mirabel et<br />
la coulée des Coirons<br />
Basaltes<br />
Calcaires crétacés
Les Coirons: une ancienne coulée dégagée par l'érosion.<br />
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<strong>La</strong> forme de l'ancienne<br />
vallée est encore<br />
préservée: la rivière se<br />
dirigeait vers le Massif<br />
Central.
Mais l'érosion<br />
efface l'activité<br />
volcanique<br />
Elle dégage <strong>les</strong><br />
plutons, formés en<br />
profondeur (~5 km).<br />
Le socle se<br />
dégage= Massif<br />
Central
Le socle<br />
Formé en profondeur, témoin de la chaîne des<br />
Cévennes (300-330 millions d'années) puis dégagé<br />
par l"érosion: n'a jamais été recouvert par l'océan!
Des granites et des roches métamorphiques formés en<br />
profondeur (7-10 km) se retrouvent maintenant à la surface.<br />
En profondeur ces roches sont pâteuses.
Un magma peut former des roches volcaniques (basaltes) ou des<br />
roches plutoniques (granites).
Le résultat: <strong>les</strong> hautes montagnes ont disparu, érodées.<br />
Mont Aigoual depuis Meyrueis
Surfaces d'érosion anciennes, avant élévation récente<br />
(rajeunissement).<br />
Gorges du Chassezac<br />
Surface d'érosion
<strong>La</strong> couverture sédimentaire<br />
Plus récente au fur et à mesure que l'on s'éloigne du<br />
Massif Central<br />
Défilé de Ruoms<br />
(Jurassique)<br />
Gorges de l'Ardêche<br />
(Crétacé)
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Gorges de<br />
l'Ardêche
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Le Trias de <strong>La</strong>rgentière<br />
château des Evêques, XIIe siècle
Les Gorges de l'Ardèche, depuis le Ranc du Moure
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Le modelé karstique: terrains calcaires<br />
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Importance des processus de dissolution
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Evolution dans le temps
Cirque de Navacel<strong>les</strong> (34)
Le Pont d'Arc: un méandre recoupé
Mais cette couverture sédimentaire est<br />
déformée à son tour (E du Rhône)<br />
Mont Ventoux (84)
Faille<br />
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En profondeur <strong>les</strong> calcaires sont déformab<strong>les</strong>. Les plissements<br />
sont ensuite dégagés par l'érosion: <strong>les</strong> montagnes ne sont<br />
jamais observées là où el<strong>les</strong> se sont formées.
Le jeu de la faille est plus important à l'Ouest du<br />
Ventoux: <strong>les</strong> Dentel<strong>les</strong> de Montmirail (84)
Les couches calcaires sont alors vertica<strong>les</strong>.
Coupe géologique montrant le plissement des calcaires<br />
jurassiques remontant verticalement au niveau des Dentel<strong>les</strong>.
Enfin, l'altération est rarement visible car <strong>les</strong><br />
sols sont facilement érodés.<br />
Poche de dissolution (A) dans des calcaires (B):<br />
oxydes de fer hydratés<br />
Calcaires colorés<br />
par oxydes de fer<br />
et argi<strong>les</strong><br />
(insolub<strong>les</strong>=restent<br />
après dissolution<br />
des calcaires)
Carrières de Roussillon (84): un sol tropical préservé,<br />
(bassin fermé)
Roussillon (84). Au fond,<br />
<strong>les</strong> Monts de Vaucluse.
Merci de votre attention!
<strong>La</strong>boratoire de Minéralogie, Sorbonne, 1950
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