Exercice Exemple 3 : les témoins d'une histoire géologique · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Sujets zéro et spécimens sujet 2021 (sujet 3)

Exposez les principes qui permettent de reconstituer une chronologie d'événements enregistrés et/ou de structures observées dans un objet géologique.

Réponse : ### Introduction La chronologie relative permet d'ordonner dans le temps des événements et des structures géologiques les uns par rapport aux autres, sans en déterminer l'âge numérique absolu. Elle repose sur des principes géométriques et paléontologiques. ### 1. Les principes géométriques fondamentaux - Principe de superposition : au sein d'une série sédimentaire non déformée ou peu déformée, une strate est plus récente que celle qu'elle recouvre et plus ancienne que celle qui la surmonte. *Exemple du document :* dans la série paléozoïque, les conglomérats $k_1$ sont sous le calcaire $k_2$, lui-même sous les schistes violacés $k_3$, puis viennent les grès $O_2$, les schistes $O_3$ et les grès de May $O_4$. Ces dépôts se sont donc succédé dans cet ordre, du bas vers le haut. Dans une série plissée, il faut d'abord reconnaître la géométrie du pli avant d'appliquer ce principe. - Principe de recoupement : toute structure ou tout événement (pli, faille, intrusion, métamorphisme, érosion) qui affecte ou recoupe une formation lui est postérieur. *Exemples du document :* 1. Le plissement cadomien affecte $b_2$ : il est postérieur au dépôt de $b_2$. 2. Une surface d'érosion tronque $b_2$ plissé, et $k_1$ repose sur elle : c'est une discordance angulaire. Le plissement et l'érosion sont donc antérieurs aux dépôts du Cambrien. 3. Les plis et les failles inverses affectent l'ensemble de la série paléozoïque (de $k_1$ à $O_4$) : cette déformation compressive (hercynienne) est postérieure au dépôt de $O_4$. 4. Les calcaires jurassiques $J$ reposent, peu déformés, en discordance sur les terrains plissés et faillés : ils sont postérieurs à cette déformation et à l'érosion qui l'a suivie. - Principe de continuité : une même strate, limitée par un plancher et un toit, a le même âge sur toute son étendue, même si elle est interrompue par l'érosion ou une faille. *Exemple :* on retrouve $k_2$ et $k_3$ de part et d'autre des plis et des failles de la coupe. - Principe d'inclusion : tout élément inclus dans une roche est plus ancien que la roche qui le contient. *Exemple :* les galets des conglomérats $k_1$, issus du démantèlement de la chaîne cadomienne, sont plus anciens que le conglomérat. ### 2. Le principe paléontologique (identité paléontologique) Deux strates contenant les mêmes fossiles stratigraphiques ont le même âge. Ces fossiles appartiennent à des espèces à large répartition géographique, à évolution rapide et à courte durée d'existence. *Exemple du document :* les *Rosnaiella*, disparues à la fin du Cambrien, datent le calcaire $k_2$ du Cambrien. Elles permettent aussi de le corréler avec d'autres affleurements de même âge. ### Conclusion La combinaison des principes de superposition, de recoupement, de continuité, d'inclusion et d'identité paléontologique permet de reconstituer l'histoire de la région de Falaise : 1. dépôt des sédiments briovériens $b_2$ ; 2. orogenèse cadomienne (plissement de $b_2$) ; 3. érosion de la chaîne ; 4. transgression marine et dépôt discordant de la série cambro-ordovicienne ($k_1$ → $O_4$), dont les variations de milieu sont enregistrées ; 5. déformation compressive hercynienne (plis, failles inverses) ; 6. érosion ; 7. dépôt discordant des calcaires marins jurassiques $J$. La chronologie absolue (radiochronologie) peut ensuite dater numériquement ces événements.