Les principes de la datation relative - Maxicours

Les principes de la datation relative

Objectifs
  • Utiliser les principes de la datation relative pour dater un terrain par rapport à un autre.
  • Comprendre l’intérêt des fossiles stratigraphiques.
  • Repérer un anticlinal et un synclinal en utilisant une carte géologique.
Points clés
  • Principe de superposition : la couche la plus profonde est la plus ancienne.
  • Principe de recoupement : tout élément recoupé est plus ancien que l'élément recoupant.
  • Principe d’inclusion : tout élément inclus est obligatoirement plus âgé que ce qui l'entoure.
  • Principe de continuité latérale : l'âge d'une strate est le même sur toute son étendue.
  • L’étude des âges des terrains répartis de manière symétrique de part et d'autre d’un axe permet d’identifier la nature d’un pli (anticlinal ou synclinal).
    • Si plus on s'éloigne de l’axe, plus les strates sont jeunes : c’est un anticlinal. Nous sommes en présence du haut de la vague qui a subi altération et érosion.
    • Si plus on s'éloigne de l’axe, plus les strates sont âgées : c’est un synclinal. Nous sommes en présence du bas de la vague.

Afin de dater la formation d’un terrain par rapport à un autre, sans donner un âge absolu, c'est-à-dire afin de définir le plus jeune et le plus vieux, il est nécessaire d’utiliser la datation relative et ses différents principes.

1. Le principe de superposition
Principe de superposition
La roche la plus profonde est la plus ancienne.

Le principe de superposition est utilisé couramment pour les roches sédimentaires.

Une roche sédimentaire est formée de particules ou sédiments qui se sont déposés dans une zone contenant de l'eau : un lac, un bassin, une mer ou un océan. Les strates d'une roche sédimentaire se déposent en couches de manière horizontale.
La roche située le plus en profondeur s'est déposée avant toutes les autres, elle est donc la plus ancienne.


Remarque :
Pour que le principe de superposition soit valide, il faut supposer que la zone n'a pas subi de phénomène tectonique qui aurait pu entrainer sa modification.
2. Les principes de recoupement et d’inclusion
Principe de recoupement
Tout élément recoupé est plus ancien que l'élément recoupant.

Ce principe permet de dater des plis, des failles et des coulées volcaniques.

Exemple : une faille normale touchant des terrains sédimentaires est postérieure à la formation de ces terrains. Les terrains se sont déposés, puis la faille les a modifiés.
Principe d’inclusion
Tout élément inclus, comme un galet provenant d'une roche préexistante, est obligatoirement plus âgé que ce qui l'entoure.
Les terrains se sont déposés, puis la faille les a modifiés (recoupement).Les terrains sont plus âgés que la faille. Les galets que l’on trouve dans la roche sont plus âgés que ce qui les entoure (inclusion).
3. Le principe de continuité latérale
Principe de continuité latérale
L'âge d'une strate est le même sur toute son étendue.

L'étude des paysages est un élément très important en géologie. Le principe de continuité latérale permet de lier des terrains se trouvant à distance et ayant des caractéristiques semblables. Ce principe permet d'avancer que si deux terrains proches ont les mêmes caractéristiques, ils se sont formés au même moment.

4. Le principe d’identité paléontologique
Principe d'identité paléontologique
Deux couches contenant les mêmes fossiles stratigraphiques ont le même âge.

Ce principe utilise les fossiles stratigraphiques, caractéristiques d’une époque géologique limitée dans le temps. Un fossile stratigraphique doit avoir une répartition mondiale, mais aussi une faible durée de vie. Dans la majorité des cas, ce sont des espèces marines ayant eu une durée de vie très courte aux alentours des 250 000 ans, comme les ammonites. Pour affiner la datation des couches sédimentaires, il est possible d'utiliser plusieurs associations de fossiles stratigraphiques.

Mise en évidence des principes de continuité latérale et d’identité paléontologique
5. Repérer un anticlinal et un synclinal en utilisant une carte géologique

Nous allons nous intéresser à la stratigraphie, c'est-à-dire aux couches géologiques.

Notre planète est composée de nombreuses roches comme les roches sédimentaires. Ces roches sont formées de débris d’organismes vivants ou de fragments d'autres roches provenant de la destruction d'une roche initiale.

Pour former une roche sédimentaire, les débris doivent se déposer dans l'eau. Ce dépôt se réalise dans un ordre chronologique particulier. La roche la plus ancienne se trouve ainsi le plus en profondeur, la roche la plus récente est la plus proche de la surface. C’est le principe de superposition.
Les strates géologiques sont donc empilées de manière horizontale les unes au-dessus des autres.

Des activités tectoniques peuvent modifier cet assemblage. Un mouvement compressif, c'est-à-dire une convergence, va entraîner le raccourcissement des terrains. Ces terrains étant déformables, cela va entrainer des plis ressemblant à des vagues. Il est possible de distinguer deux structures particulières, le creux de la vague et le sommet de la vague. Le creux de la vague forme un pli synclinal, le sommet de la vague forme un pli anticlinal.


Comprendre la formation de ces deux structures est assez facile mais c’est plus complexe de les repérer en étudiant une carte géologique.

Nous allons étudier la carte géologique de Lavelanet.


Au nord-ouest de Lavelanet, nous retrouvons une structure allongée qui semble symétrique. Il est possible de tracer un axe de symétrie allant du nord-ouest vers le sud-est. De part et d'autre de cet axe on retrouve les mêmes roches. On retrouve du vert correspondant au Campanien daté de – 70 millions d'années, puis des roches du Maastrichtien supérieur daté de – 65 millions d'années, puis du Thanétien inférieur daté de – 53 millions d'années.

En étudiant les dates de ces terrains, répartis de manière symétrique de part et d'autre de l'axe, on remarque que plus on s'éloigne de ce dernier, plus les strates sont jeunes. Cette répartition des âges nous permet de conclure que la montagne du Plantaurel située au nord de Lavelanet est un anticlinal. Nous sommes en présence du haut de la vague qui a subi altération et érosion.

En étudiant l'âge des roches, si la répartition de l'âge des terrains avait été inversée, c'est-à-dire que plus on s'éloigne de l'axe de symétrie du pli, plus les roches sont anciennes, nous aurions pu conclure que la structure géologique étudié était un synclinal. Ces deux éléments sont visibles sur la schématisation suivante.


Anticlinal et synclinal sont des structures géologiques mettant en évidence un phénomène compressif que l'on retrouve très généralement lors de la formation des montagnes.

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