Initiation à la géologie et à la topographie: à l'usage des aides-géologues, techniciens de chantiers et d'exploitation minière

93 Pages·1999·19 MB·English

by  Jean-Bernard Chaussier

Manuelcstm éthudes
n° 34
INITIATAI LOAGN É OLOGIE
ETA LAT OPOGRAPHIE
à l'usadgeesa ides-géologues,
technicdieec nhsa ntieetr s
d'exploitmaitniioènr e
Jean-BernCaHrAdU SSIER
Éditions
BRGM
3,A VENUCEL AUDGEU ILLE·M BI.NP6.0 09
4506O0R LÉANcSe de2,xF rance
PRÉSENTATION
Cem anuceoln �tliel� uuep podr'tuc no urd!>e f ormatiaosns urpéa lre dé parteme
Formatriofsns oinpnlldeu B RGM.I Ie st laf ois uiderl 'instrudnctut eur
staqgueip oouerdr'au enpea rto,d e l'orddedrese t ài né à g sivantl es
besoiCnlds ',a utpraer t amjdoieusftor beis re atinsp rcérsoenqtutaiidtsrei séodli snec s hoenseu xpreine
personnIelsl elrvei.cr nao ,u trdc'.a idre-vmoémoaciutrx ée l èves-stagqiuaiip réoeus,rc ront
lec omplétdeerns op taperes r nselles.
o n
Ild oiêtt rceo mplpéatréde se xercicerast qus travaduixr igpérsé.s entation
d chanilolnsd er ocheesx,c ursisuornJ spet eirrealicenlv. e rtspo rpa iuesa verce port
c'lcé ortrections o g hq
in situ.
Jean-BernCaHrAdU SSIER
ux
Not:al edse ssionust a beal sanrsé féresnocnets ]dA'eu teur.
Premièrpeart ie:G ÉOLOGIE
Sommaire
Présentation .. ........... LAT ERRNEO TRPEL ANÈTE
....... .. ... . . . . . , ,. . ., , . , ' , • , ..
. . . , , 3,
PREMIÈRPEA RTIEG:É OLOGŒ. .....,.. ... .."..., ", .".." 5
CHAPITRE1 - Terrneo,t rpel anèftoer,m atihoins,t oisrter,u cture,
La
lac roatteer resttercet,o nidqeuspe l aqu.es. .. .. .. . . 7
. . . . .... . . . .
.. . . . .
CHAPITRE2 C-onséquendceums o uvcmednels p laqu:e tsremblemdeent tesr re,
volcaentfs o rmatidoenscs h aînedse m ontagn.e s.. . . .. . . .. . . .1 6.
CHAPITR3E E-lémcnctosm posalnact r oOtteer resrtorceh:em sa gmatiqu.e s..2 6
CHAPITRE4 E-lémenctosm posalnat terrestre: rochsesé diment.a.i.r e3s2
croûte
CHAPllRE 5- Elémcnctosm posalnact r oOtteenestre :r ochmeé.<;t amorphi.q. u4e1s
CHAPITRE6 P-hénomèneexst ern:e isnfluednecl e' atmosphsèurre clrao Ote
terresztoren,e s atiues 47
.......................................
clim q
CHAPITRE7 P-hénomèneexst ern:er sôldee l 'eaduu.v encttd esê tresv ivants
surl ac roÜtteer resétrreo,s itorna,n spdoérptô,t .... . ..... 53
.......... . . .
.
CHAPITRE8 P-hénomèneexst ern:e lsep hénomègnlea cia.i.r.e. .. 63
.
CHAPITRE N9o t-ion tempesn g éolog.i.e. ................ 73
.
de
DEUXIÈME PARTIE:L ESR ESSOURCEMSI NÉRALES " ""
.
" " 81
CHAPITRE1 0L e-sgî tesm inéra:uf xormatidoens,c riptiopnr indceisp aux
typedseg ît.e s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
CHAPITRE - rechermcihnei èertel 'approvisionennme amtcinèIr es
Il La
premièmriensé raelteén s rgétqies. . . . . . .. . .. .. .. .. .. .9. 1 .. .. . .. . . ..
.
e u
TROISIÈME PARTIEL:' EASUU BSTANCMIEN ÉRALE
" " ••
,. ..l.O S
CHAPITRE1 2- L'easuO Uierraine 106
CHAPITRE1 3- L'alimenteante iaouln,' exploidteastn iaopnp easq uifèr.e.ls B
QUATRIÈMEP ARTIE:T OPOGRAPHIE,
•... , , , , , , , , • ,
.......1.2.7.
CHAPITRE1 4·Ou tils topograp:hbo iuessolteo,po filp,l ancheatlttiem,è tr.e. .1 28
de
CHAPiTRE1 5- Réalisadt'iuolnne vedret erradiens,s di'nu np hm. ......1 42
CHAPITRE6 topograph:i rqeupesrétatinoéchellneosr,dl ,e cture
del a caon1rei-,Cartese ntaptoisoint.i onn.e.m.e.nsen.t. ...,. ..............1.4.9
CHAPITRE1 7- Levegré ologilqeucet,u drece a rtgeéoslo giesc,o upes
géoloigques . . . . . . . . . . . . . . q. u. . . . . 1.6 5. . . . . . . . ...................
.
ANNEXEL·A VIE SURL ET ERRAIN PHOTO-MONTAGE
." , ..••••••••••.•......... 172 Symbodlee géoglioqduuer ysl�rne
BmLTOGRAPHΠ, l'uploration solai",
••••••• " ,.,. ...., •• , ••••..••.•.•••••••..••
180 Un desa stronaduetl eads e rnièmrie ssilounn ai(rAep ol1l7o,d écembr1e9 72).
Harrisson Schmi(tutn g éologuep hOlographsiuérl e« terrai(nv»a lldéee
TaurusL iHttro.w ,L une). 1)
GtoLOGlEloÀ, LA
6 [!'>01ATION A lA TOPOGRAPHIE GÉOLOGIE 7
CHAPITRE 1
LaT erren,o trep lanète
fonnatihoins,t oisrtruec,t ure,
Inlroduction
la crotûetrer esttreec,t onique des plaques
Lag éologiees ltas cieqnucie élteumsda iteé ricaounlls tiltacu raonûttt eer reestt re Formatiolna T erre
leuarg encemeentnrte aienuqsx.ui,e topuhsé nloemsèa nuexsq uiellss ssoounmti s, de
tanetns urfqauc'epe rno fondeur.
A l'oriiglyia nvea,ui nten ébulecu'sees,t ,uàn- dire
Lag éologeiSseIu bdiveinps léues isecuiresnd céersi vcétce osm plémenCtiatiorness . nuagdee g aze td ep oussieènrr eost atisoen ,
poumré moi;r e contracptoaunrt dolnesn yesrt èsmoel aaivreesc e s
neuf planètes.
CristiJi/ag:r ophie ÉluddeeJ 'agencdeemcser nits tcaoumxp oslaenst
corsposl ipdaerst,i culilèemrsie Dméernatu x. mationr emonetnev iron etu ndeu rée
à
Lad 'envirMona(M a Mim4o dn60' 0a nMa.n ées).
Minéralogie: Étuddee scriptive depsh yspirqoeupter si étés =
100
chimiqduemesis n ércaounx.s tilteursao ncth es.
Pétrographie ouli thologieÉ:t uddeel 'assocdie.am�ti inoénr aux constituants
des rodcelh eags e.n èestde u m ilidee dué pOt de
cerso ches.
Straligraphie : Étuddee sr elatimountsu eldleessc ouches
sédimenqtuaciio rnesst iutnugeer natn pdaer tdiee
UnI!n!i bl!ul!usl!!
J'éetoerreree stre. OocuLt.:t ...M..m� O.R1E•• �•9Ttt 4 "d e1d e.:Q6oIog ;'
Géologhiiset orique: Étuddee stra nsformatidoeln ast errdea,n lse
passrée,c onstdiet Ju'thiiosndte oI Di re par
l'examdeensc ouchdeesl erraeTilden err l ee ur
superposition.
Paléontol:o gie Étuddee .v�e stiogregsa nieqnufeosud iasnI se. o; ---------
--
rochcetps e rmettarnetc onstituer l'histoire de
J'évolduelt ai osvndeui lreaT erre.
Paléogéographie .' Étuddeeg sé ograpahniceise entnr eesc onstitution
duv isadgeel aT erraeu xd iveréspeosq ues .' ;:�:- h,.,
/"
géologiques.
�� ;, ,,,,",,
Géodynamique: Étuddee sp hénomènes géaocltougedilcqs u es
surfaocue a ffectanltac roOtlee rreesntr e \\ \ '''''"''''
profondeur.
�--------
Tectonique: Étuddee s défondneal t'iéocnostr ecrer estre, � --------
séisemtef ormatiocnh adîendsee sm ontagne
cassuerlpe lsi ssements.
•
•
Géographipeh ysique ou •
morphologie: Étuddeuv isaagcet udeell al erdreeps,a ysaegle s de,
del eumro delé. MDocume.m REN.trA.aitR O.e.POMfRQl
1991.
Géologaipep liqouué e _/j,, M I.M.�. .."."
économique: Recherdcehsse u bstamnicneésr a-ltersa vaux
d'aent,c . U]lt:.i",
LIlI systim.r
GHéyodtreocghénoilqougTeir ea vadu'xae rtgt é nciiev il La� �bv1oelmuetiDdoten s pl le� tmeespla uant.Me dueur :S M o�l; sei'leV ff :eV cédtunaeun slsT;e ;r ime$C osLew-s. orJb iSOtnets
GéophysiqueEaA "n omalpiheyss iques lS'arum e;Udans ; Uranmeus;N : NeptllPD:Pc ;l uton l' eTd eerrs;ed M imae:Mn msi;oJ n;ce s: 'dtere; s
GGîélooclhoigmiiee AGnîotmmeiasnl céihreiasmu ixq ues f:tJ.s��sce s nes olnn:etasss �pe dcetsée,s dE)On.trD IeIManed iaemlJ èeusplreeli( n tgrgni eaé rvnec beiélltruninf eaéri leeur s wmI dIkme p. lEnudenib s 2u à00dro 0ilI ttes,
eGtéco.s tatistiSqtuaeti stmiiqnuieèsr es n� e dismtpe �nls�ItesOr,nes spectI ves des planècotemsparœs à celdlueS ole(i1l' l!cbdeeIsdl ies tances
pas respectée).
8 INITIAÀT ItOAN ET À 9
GÉOLQGIF. tA TOPOGRAPHIE
Histoire géollato egirqruee de Vers7 00 millwdr'ua s passe l'atmosphère
J % nnie -l'Qxygène dLms
peu à peu 5 ver7s0 0M a Paléozol.'que
:
Il a 4600 milliodn'sa nnéuens n uagdee m atièrceoss miquceosm posdée g az % ver4s0 0M a aua uD évonien
(hYy drogeètnh eé liusm')e csotn densés.' essotl idieftai d éo nnnéa issaànt coeu lse s 2I1O% vers1 00 Ma au Crétacé.
autréelsé menattso miques. 1\
milliodn'sa nnéfeosr ma�jonl 'ozonospqhèuried étennîneu ne
Cesé lémenstess o ncto ncentsruéisv alnetu rpso ids,f elcret l en ickel ldean nosy au VprerostJeOO .cOnc oonn trle er ayonn-emseonJta rree dtl eers a yoncso smiqupecsrrn cnanàt l a
auc entrel,e sa utréelsé menltosu rddasn sl em antealue,sé l émenltésg eàr bsa sdee
des ed évelopspuelrr ap lanète.
silidcoen,n anltes r ochedsa nlsa p artiscu péri;e uJr'eécorce. ..VIE ,.
Fixatiodnu gazc arbonisqouues f ormdee c arbona-taep paritidoensc oquilles
Au fure tà mesurdeu r efroidissdeem ceenm ta gmao riginleelsr, o chesses ont '
squeletettecs..
forméveesr 1s4 00° aud ébujtu.s qu'atuexm pératpulruebssa sses, 70v0e°rs.
Vers millido'nasn néelsa - apparitidoensp remièrpelsa ntes
rVeesr4s.r e 00m0bàm l ilelal / uidno'eana c.ntrnu leeelxsli es,ut neeb ce orlmlobeOsa toreeld sdéitmeed am e ié passt é odr'ieAtalpcuips qa.ur ;ii ldtdaeit' oeunrn ree sur�a4()() t err(ef? �gèreCsId) e sp vreÎrr�euOe r1pOIdrs s�es eo nasuxa,p: p aritdieospn r emiearnsi maux
respirdaen t horsd eso céan(sA mphibieDnésb)u.td e] 'évoluvteirolsna v ie
atmosphèpreeu dendseve a peudr' eaduu cau volcamnei -s400°e nvir-o,(n stade actuedUees v1 e naéub rés.
actudecll ap lanèVtéen us).
Ver.3f6 00 milliodn'sa nnéels',é rosicoonm mencea,p paritdieosnp remiers �er3s�5 �i/ljdo'lUa '!TIé• easp parirfdoensp rimauasn.c êltedsel 'hommdea nsl e
nft afncadm' Olduv8.!.
organisvmievsa ndtasn lse psr emieorcsé anqsu i créent.
se
Vers3 000 mÎlliolLf apparitdieosnp remièrae1sg uebsl eues paert
conséquenlcae sydnt'hal:csnheln oéroelpsihey nlnec 'est-à-ld'iarpep aridt'iooxny gène Structure dela
• »,
danlse osc éans, Terre
On étudileaT erre soipta rd eso b�srv:ruonesx térieupraerrs a,p poratu S oleilla,
�ne,I �au� planètoeus l ese lode(sc alcualsstr onomiques)p,a rds eosi t
lOfrrnoatlnsod riectes;
ondessi smiqdueesstre mblemendtest ernraet urels,
ou provo(qeultépsl osaitoonmsi ques)
foragperso fonvdasr,i ations t.h.e.r miques
variatidoenl ap esantteerurestrer etd um agnétism.e. .
'
\AT MOSPH�R_ E«I t/chde'a ;, In�tnOtlll;ap l&nele
810SPHÈRE dc. .1 nlS( .ë,etauaxn,i maux)
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L'orideg ilnaTe e rre
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fa
10 1\
INITIATION ÀG ÉLAO LOGETIE À LATO J>CK;RAPHIE GÉOLOGIE
POUMRÉ MOIRE Less tructuorcéeasn iquseosn cto mposé:e s
1LA TERRE DONNÉEGSÉ NÉRALES
Il , • dup latecaoun tinental quie slta b ordudruec ontindeonntlt e ss tructures
Distamnocey enTneerr Seo lei1l45 904 000 km sonitm mergées.
Distamnocyee nTneerr Leu ne 38400 0 km dut alcuosn tinental (oup ente) correspoanudd oamnati ndeetr ansition
•
Rayoénq uatodreli aa l 6378,3km8 8 entrel ec ontineentlt ' océan.
Rayonp olaidreel aT eTerrrree 6356,9k1m2 } e llipdseoH Aï YFdOeR D 1S >• •0 • dug lacicso ntinental mqautieé srtsi iavtueuaxnéu a p ndituec ddou nt tailnuoesùn sle.d époselnets
Volumdeel aT erre 1,083.c1m()237 t,083.1012km3
=
Densimtoéy endneel Tae rre 5,5g1.7c -3m • def ap laianbey ssale quie stu neé tendpurea tiquepmleannt(e 500 0 m)
nappédee s édimenftisnc so nstitlueaf notn dd es
Massdee l Tac rre 5,977.10=257,g9 77.1()2ltonnes
océanssu rl ac roûotceé anique.
Surfacdee Te 5.101.c1m021 85 10,M1k.m 2
desIII. crreo ntinents 1.4894c.m1 0=:1 184 8.M9krn42. • del ac r2mtée dio-océanioquu rei dqeu ie stl er elief consiqduéelr 'aobnl e
=: rencongtérneé raleamuec netn tdreeso céans.
Surface deso céans 3,6t16.wt""8 3c6m1 ,M1k6m.2
SVourflaceu mdee s 1,3722g. 1()214. 372,2. cordillhe
Masse odocécanseé sa ns 1.422.I@4=: g1 .422Mkm.t1o30n 1n8e s
=:
Massdee l 'atmosph�r(e5 .1±306, 007)g1 0=: 251, 136.to1n0ne1s5
Massdeel ag lacaec rucl30l.e00 0 tcratonn3e.s021*2g rammes u
'" Ni.. .. duocé aru
Volumdeel a g lace 33M.k m3( do2n6ld eg lacceo ntinentale)
• 1 _
�o ." " oo ,
il0- ; ." 9 o ,
" 0 , : .� : "",r,"'�.nim'qteude ; (I 1
o:oo i, 11: "E 111::; : 1 111 fomo:U ln;que
La croûte objetla g déeo logie Morpholodguijoen dd e1so c/aIlS
terrestre,
Lac roOtteer resetscrtoe m pos:é e marges continentasloensdt e
Les 2 types :
-d'unpea rticeo ntinentaaul-ed esdseusso céans, • margceo ntinl!nptaasLsei ve
- d'une partie lious·océanique. La( stab-lLea)s tructuersetc ontinue.
platecauo ntinemeaslgt é néraleémteenntde utl ap rofonddeeusor c éaness fta ible.
structures contisnoennctto amlpeoss é:e s
Les Le n'ya p asd em ouvemendtest erraeitln ec ontinaeun n tr elipeefua ccentué.
• desb oucliers quis ontd e vasteést endutersè sa nciennes n (ex:. c ôtaet lantdieql uaFe r ance).
(antérieàu 6r00e sM ) généralemenitn tensément
oc�an fosse
plissémeést,a morphisgéreasn,i tisaépepse,l ées
craton.
desp lates-formes quis onlte ss ecteduerssb ouclireercso uverts
•
dest crrainssé dimentamiarirness p arfoéipsa parids e
10à 15k m, oup eup liss-éaevsec dess illons.
pas
desc haîndeesm ontagnl! composédeest erramianrsi npsl,i ssgérsa,n itieslé s
•
métamorphisés.
de mtoangnes marg�en tale
p<lssiYe
chaine
pla-ftoerme CluJinelkm Ol1laegn/jUOsf7 MtÎon
bouclier
• margceo ntinenatcatliev e
La
structudrele ' écotrecrer esnt'reesp ta cso ntinuLea.c roûotceé aniqsu'ee nfonce
LaS OIllSa c roOtcco ntinenCt'aelseut.n ez oned es ubductiOonn .t rouvdea nsc es
réonsd esf ossoecsé aniq(u1e0s m)d esv olcaancst ieftds e ss éismEexs..: c ôte
occ�identdaell e' AméridquuS eu d00P0, a cifique.
12 INITlAnON À
LA
À LAG �OLOGIE ET TOPOGRAPHIE G�OLOGIE 13
plaquesc ontinentales
POUMRÉ MOIRE
Les
LAD ÉRIVE DES CONTINENTS
crotQeter resctroem peosdstedé iev erplsaeqscu oenst ineqnuftil aoltestsuel rna t
Lal ithoseptbh oèurgee nt.J CeO ntinNeonrtd -Amésr'iéclaoidinelg 'nEeu rdoep e
2 cmp aarn l,e d étrAinodsiieG.t i bralrteafre remtue n,pe a rtidee l 'Afridqelu 'eE st y 2a00 Mau ns euclo ntienxeinsDtte apiuti.ss ' episroltd uité vléense ments
(Afar/Somdaéltiadecu)ch oen seti naefrnitc ain. ns uivants:
se
sépardaetil o'nA mérdiubq luoEecu rope/A;f rique
_
migradtieloA 'nn tarcitniiqtuiea alcecmoeàlln é'teA fr;i que
_
migratdielo 'nI entdd eel 'Ausitrnailtiiael seomleindtda eMi ardeasg ascar.
_
L'Inednee n treancn otl liasvieloc'n A asf ioen ln'éH imalaya.
Picbon,
au
RiptUtirlon du PÜJqUUli lasu if du 81o(�d 'aXprè. sI.e J. l'ranchctcau, J. BoDJUn, (1973)
mouvemaeffnetcstl aednsit v erses
Lesp laqcuoensti nenst'aalppee:sl lent
A Le continuennitqo uuPe a ngaéuTe r iiayls 2a0 0M a.
Dérivdees c ontinents
-
Elleesp tr oupvaée:r
argumentmso rphologiques
-l'desA méridquuN oer de td uS ud
s'emboîtbeinetn l'EW'eOtpe
l'Afriqutrèse ; dans
arguments laCh aîne
-cdesa Jédondstrui'cturauxe Enunreso :ep r ee trouve
parfaiteenmA emnéritq u;e
-deargsu menptasJ éontololgieqsu es:
fossoinéltve osl duelé am êmfaçeo nd e
parettd 'audtrele ' Ocjéuasnq uun'eà
cenaéipoqnuee;
mesures d'oriednet ation
-taliodes nd ersoc hes, l'aiman­
a pu retracer l'
Onc ontinainside epnutiss histoire des BDoc"",u l..l. otle ln_n"t 3d,7ue1. i9 :7t6 .
200 Ma. de pan ft d'� UFG
R=smtbkmenl W co1llinDlts Smith, 19de6 2) B Aspedcetcs o ntientde enostc sé aànl sa duT riiayls 1a8 0M a.
/'Mlantiq!u (d'aBprtullani.s E�1t et - fin
À lA ET À 1S
" iNITIATION GÉOLOGŒ LA TOPOGRAPHIE GÉOLOGIE
POUR MEMOIRE
Find uJ urassi1q3u5Mea AUJOURD'HUI
-
E Disposiatcitouned lelc!<eo ntineeln tdosec sé ans
-
,
Find uC réta-6cé5M a F continentse tl eosc éadnasn 5s0 M a
-Les
DBuolclu.mUleFin_Gnt1Ii1 n -3d7u1:.9 76. CocuB"u"l."l.1nU f.G""n aI-.3 d7u1.: 9 76.
16 GÉOl.OOlE 17
POURM EMOIRE
CHAPITRE
Conséquendcuem so uvem2e ndte sp laqu:e s
tremblemendtest errev,o lcaents
fonnatidoesnc haîndeesm ontagnes
�Vlt
11111111mlllllr-1
Tous les mouvdeem Je'nétcso rtceer resctrtde e sp laquceosn tinentoanlted se s
répercussionlsas urfadceeJ 'écoerlcs eu rl am odificadteispo any sagaeisn,sq iu e
la fusiosn urp ar presspiroonf odnemdsae sgr moacthieqsu es.
Ces mouvementsso ntà l'origdienset remblemednet tsC ITCd,e sé ruptions
volcaniqduee slf,oa r matdieosnc haîndeesm ontagneetsd ,e sd iverfsreasc tuqrueis
affectent der ocheqsu elqluee sloeiulor r igine.
lessé ries
Tremblemdeent tersr seé,i smes
de sondté finipsa r:
Lestr emblementtesrr e
l'hypoceonutrf eo y:e rc'esetnp rofondeupro ilnoetù s ep roduliett r emblement Documenl O.EmfllilC dOeU II:T el J. PAQUET·
•q uis cr épercuetnes urfapcaer ondes J�.. objeu elmtlhodeL
des : • laF rrmet Dunod�. .• 1I1tel8.S
'é picenetsrltee p oindte det remblemmeanxti ma;] Ûlrt�s ismiq� T�
•
) surface
l'intensdiotnén tepesa tru neé chelqlueif aiétt adte sd égâvtiss ib;l es
lam agnituedsedt o nnépea rl 'échedlelR ei chteerl.l e fooctidouc oh oc.d el a
• profondeetJu 'ra mplitusdéei sdmue . est
grandesz onessi smiqudeus g lobseo ntd esz oneosù lac roOtmeo ntrdee s
Lesdi scontiniumiptoérsum t..c..
a)L ezso ndeesc ollidsepi loanq :ue s
collisdiedo enu xp laquoecsé aniq(uaersci sn suladiurP easc ifique).
collisdiedo enu xp laquceosn tinen(tAaflreisqc uoen tEruer opIen.d ceo ntArsei e),
collisdi'ounn pel aquoec éaniqsuoeu su nep laquceo ntinen(tCahlien Peé,r ou.
BolivAimeé,r iqucee ntr.a.l e)
b)L ezso ndeesf aaiclllie(ve xe:. l af aildleSe an Andreaesn C alifornie).
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