Comprendre le paysage qui nous entoure… et les messages

géologiques qu'il nous transmet.

Georges CalasInstitut de Minéralogie, Paris

&Institut Universitaire de France

La Géologie permet d'approcher directement la notion de temps et situe la Terre dans son contexte planétaire.

La Terre est une planète active, caractérisée par l'eau sous 3 états (liquide, glace, vapeur) et par une surface tourmentée.

La Lune est figée depuis 3,15 milliards d'années

Mars a été actif jusqu'àrécemment, mais sembleaujourd’hui éteinte.

La Géologie se trouve au centre de nombreuses questions:

- origine d'évènements brutaux: volcans, séismes- grands mouvements des continents et des fonds océaniques, chaînes de montagne- érosion et altération des surfaces continentales- apparition de la vie et grandes extinctions biologiques- histoire du système solaire (météorites, exploration des planètes)

En observant les paysages qui nous entourent, en restant dans notre région, nous pouvons comprendre l'ampleur de ces processus dans le temps et dans l'espace.

Un voyage dans le temps…

…et une histoire très relative

1 an = 15 milliards d'années, âge estimé du Big Bang,

Big Bang et formation de H2 et He………………….................................…le 1er janvier à 0h

Formation de la Voie Lactée : ……………………………........................vers la fin janvier

Formation de la Terre et du système solaire : ...............…... 31 août ( ne dure qu'une "journée")

Premières traces de vie connues : …….....……………………......................le 16 septembre

Apparition de l'oxygène libre dans l'atmosphère : ………….………....... le 10 novembre

Apparition des métazoaires/phytes (algues complexes , Vers, méduses...):~, le 10 décembre

Apparition des poissons, végétaux, puis animaux terrestres : ………………. le 19 décembre

Apparition des Mammifères et des Dinosaures : …………………......nuit du 25-26 décembre

Fin des dinosaures :….............….............................................le 30 décembre, 10 h du matin

Formation des Alpes …………………...................……………………..du 29 au 31 décembre

Lascaux : ………………................................................…….le 31 décembre à 23 h 59 mn et 26 s

Vaporisation de la Terre (le Soleil devient géante rouge) ………..début mai prochain

Mort du soleil……………….......................................…………Vers le 10 mai prochain

Histoire de l'Univers de la Terre rapportée à une année

Certains évènements sont très rapides: la Terre actuelle et la Lune se sont formés seulement à 35 Millions d'années à partir de la Proto-Terre sous le choc d'un impacteur de taille martienne.

220 Ma

170 Ma

100 Ma

50 Ma

Dynamique des plaques au Secondaire et au Tertiaire

Trias Crétacé

Jurassique Eocène (Tertiaire)

En revenant à notre région…

Le Massif Central et ses bordures orientales (failles): direction NE-SW liée àla faille des Cévennes

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sont requis pour visionner cette image.SOCLE

Couverturesédimentaire

Le contexte géologique local: le socle du Massif-Central (et chaîne des Cévennes: ~300 Ma) avec sa couverture sédimentaire

Le volcanisme actuel et passé

Volcan Chaiten, Chili (Mai 2008)

Un évènement naturel qui fascine…

…11 000 ans après,les volcans éteints de la Chaîne des Puys

Dans certains cas, les éruptions se manifestent par des coulées de lave ("volcans rouges")…

La Réunion, Septembre 2006

…qui se propagent sur de grandes distances(laves fluides).

Ces coulées anciennes se retrouvent dans le paysage: fonds de vallées, Cascade de Pourcheyrolles (07).

Débit en prisme d'une coulée basaltique ("orgues")…

…que l'on retrouve à la cascade du Ray Pic (07)

Les volcans traduisent une activité récente: coulées et cheminées sont dégagées par l'érosion puis sont

détruites.

Ship Rock, un neck volcanique

au Nouveau Mexique

Le Puy en Velay:chapelle Saint-Michel,Rocher d'Aiguilhe

Gerbier de Jonc (8 millions d'années).

L'évolution dans le temps des îles océaniques

Exemple d'atoll (récif frangeant autour de volcan inactif)

Les

alignements

d'îles

traduisent la

présence de

points chauds

stationnaires

Le dyke (filon) de Rochemaure

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Plateau basaltique de ~10 millions d'années

Saint Laurent (07)

Les coulées sont encore visibles dans le paysage Le plateau des Coirons

La Tour de Mirabel et la coulée des Coirons

Calcaires crétacés

Basaltes

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Les Coirons: une ancienne coulée dégagée par l'érosion.

La forme de l'ancienne vallée est encore préservée: la rivière se dirigeait vers le Massif Central.

Mais l'érosion efface l'activitévolcaniqueElle dégage les plutons, formés en profondeur (~5 km).

Le socle sedégage= Massif Central

Le socle

Formé en profondeur, témoin de la chaîne desCévennes (300-330 millions d'années) puis dégagépar l"érosion: n'a jamais été recouvert par l'océan!

Des granites et des roches métamorphiques formés en profondeur (7-10 km) se retrouvent maintenant à la surface.

En profondeur ces roches sont pâteuses.

Un magma peut former des roches volcaniques (basaltes) ou des roches plutoniques (granites).

Mont Aigoual depuis Meyrueis

Le résultat: les hautes montagnes ont disparu, érodées.

Gorges du Chassezac

Surfaces d'érosion anciennes, avant élévation récente (rajeunissement).

Surface d'érosion

La couverture sédimentaire

Plus récente au fur et à mesure que l'on s'éloigne du Massif Central

Défilé de Ruoms (Jurassique)

Gorges de l'Ardêche (Crétacé)

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Gorges de l'Ardêche

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Le Trias de Largentière

château des Evêques, XIIe siècle

Les Gorges de l'Ardèche, depuis le Ranc du Moure

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Le modelé karstique: terrains calcaires

Importance des processus de dissolution

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Evolution dans le temps

Cirque de Navacelles (34)

Le Pont d'Arc: un méandre recoupé

Mais cette couverture sédimentaire est déformée à son tour (E du Rhône)

Mont Ventoux (84)

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Faille

En profondeur les calcaires sont déformables. Les plissements sont ensuite dégagés par l'érosion: les montagnes ne sont jamais observées là où elles se sont formées.

Le jeu de la faille est plus important à l'Ouest du Ventoux: les Dentelles de Montmirail (84)

Les couches calcaires sont alors verticales.

Coupe géologique montrant le plissement des calcaires jurassiques remontant verticalement au niveau des Dentelles.

Enfin, l'altération est rarement visible car les sols sont facilement érodés.

Poche de dissolution (A) dans des calcaires (B):oxydes de fer hydratés

Calcaires colorés par oxydes de fer et argiles (insolubles=restent après dissolution des calcaires)

Carrières de Roussillon (84): un sol tropical préservé, (bassin fermé)

Roussillon (84). Au fond, les Monts de Vaucluse.

Merci de votre attention!

Laboratoire de Minéralogie, Sorbonne, 1950