Chronologie relative : principes

Cette science est basée sur des objets géologiques qui témoignent d’une histoire. Il existe une relation d’ordre entre deux objets géologiques. En se basant sur le principe de l’actualisme, l’étude des objets géologiques et de leur position les uns par rapport aux autres, permet de reconstituer l’histoire du passé.

On parle ainsi de chronologie relative. Cette science est basée sur des principes géologiques et paléontologiques.  

Ils sont au nombre de 4 :

Depuis l’existence des continents, depuis presque 3.8 Ga, des sédiments se déposent dans des bassins dits de sédimentation. Aujourd’hui, ces sédiments se retrouvent sous la forme d’empilements de couches de roches sédimentaires appelées couches ou strates.

Dans le cas d’une forte déformation, les roches les plus anciennes ne vont plus se trouver à leur place de départ.

S’il y a eu beaucoup de déformations, il faut alors rechercher les critères de polarité de la couche et retrouver où se situait la base de la couche.

Sur le terrain, si on observe une inversion de polarité des couches étudiées, cela signifie qu’il y a eu des mouvements tectoniques et que les couches ont été retournées, renversées. 

En effet, l’érosion peut altérer la continuité des strates rocheuses sur de courtes ou longues distances. Quand il analyse la composition des strates, le géologue doit toujours étudier la strate du dessous (le mur) et la strate du dessus (le toit). Si sur un affleurement donné, plusieurs strates de même composition sont encadrées par un même mur et un même toit que sur un autre affleurement de nature différente, alors les strates étudiées sur les deux affleurements ont le même âge.

Dans le cas du document suivant, l’âge du plissement est postérieur à la couche 3 mais est antérieur à la couche 4.  

Parfois on observe des injections de magmas qui recoupent des structures en place. On parle d’intrusion. 

Sur cette photographie, on observe deux intrusions successives de magma dans un socle de granite. L’intrusion n°1 est de la pegmatite blanche (roche de composition granitique issue du refroidissement d’un magma granitique très différencié), et l’intrusion n° 2 qui recoupe le socle et la pegmatite, est une dolérite noire (microgabbro). 

Les intrusions magmatiques importantes se repèrent bien sur les cartes géologiques comme ici avec le pluton granitique de Flamanville en Bretagne.

On peut aussi observer des inclusions minéralogiques. Tout minéral inclus dans un autre est forcément plus ancien.

L’évolution biologique est un processus continu, non répétitif et dont le cours est irréversible. Une espèce ne va pas brutalement revenir en arrière de son évolution ! L’évolution des espèces sert donc de chronomètre.

Il existe dans une série de couches de roches sédimentaires, une variation verticale du contenu fossile ou contenu paléontologique. Les formes de vie évoluant, leur fossilisation permet de repérer les couches, appelées aussi strates, du même âge géologique. Une strate peut donc être définie, en plus de sa nature et de la structure de ses roches, par son biofaciès (ensemble des fossiles qu’elle renferme).

Parmi les macrofossiles, les plus connus pour l’ère Mésozoïque sont les ammonites. Les espèces d'ammonites s'étant renouvelées très rapidement, elles ont eu une durée d’existence très courte. Par contre, elles occupent un vaste territoire géographique.

Grâce à ces caractéristiques, les ammonites permettent une datation relative de terrains sédimentaires même à de très grandes distances. 

Les microfossiles sont aussi régulièrement utilisés car plus abondants et souvent planctoniques, permettant ainsi une bonne dispersion. Ils permettent un découpage temporel beaucoup plus fin que les macrofossiles.

On peut également définir des biozones, c'est-à-dire des zones de répartition pour une espèce donnée dans les roches sédimentaires.

Les biozones de répartition permettent de réaliser de la paléobiogéographie, c'est-à-dire retracer la position passée des continents (en plus du paléomagnétisme) et de mettre en évidence la dynamique des populations.