Fiche de révision : Cycles orogéniques et datation géologique

📋 Plan du Cours

1. Mémoire continentale des cycles orogéniques
2. Principes de chronologie relative
3. Fossiles et échelle stratigraphique
4. Datation absolue et chronomètres isotopiques
5. Fragmentation continentale et rifts
6. Ophiolites et océans disparus
7. Paléogéographie et supercontinents

📅 Repères chronologiques

1. environ 1 milliard d’annéesRodinia était un supercontinent formé par la réunion des domaines continentaux.
2. -670 à -540 millions d’annéesLe cycle cadomien est visible essentiellement dans le Massif Armoricain.
3. -450 à -280 millions d’annéesLe cycle varisque ou hercynien est visible notamment dans le Massif Armoricain et le Massif Central.
4. -250 millions d’annéesLa Pangée était un supercontinent formé par la réunion des domaines continentaux.
5. -100 millions d’années à aujourd’huiLe cycle alpin est visible notamment dans les Alpes.

📖 1. Mémoire continentale des cycles orogéniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle orogénique : Succession d’événements géologiques correspondant à la formation puis à la disparition d’une chaîne de montagnes.

★ À maîtriser

• 🔄 Les étapes successives d’un cycle orogénique sont:

  1. Ouverture océanique
  2. Fermeture de l’océan par subduction
  3. Formation d’une chaîne de collision
  4. Disparition de la chaîne par érosion

• Les cycles orogéniques successifs sont le cycle cadomien, le cycle varisque et le cycle alpin, dont l’érosion de la chaîne de collision n’a pas encore eu lieu.

Compléments

• Les marqueurs des chaînes de collision sont:
  • granites
  • gneiss
  • plis
  • failles inverses
  • chevauchements

💡 Astuce mémo

Ouverture océanique → subduction → collision → érosion

📖 2. Principes de chronologie relative

🔑 Notions clés & Définitions

• Chronologie relative : Reconstitution de la succession temporelle des événements géologiques sans déterminer leur âge numérique, en indiquant seulement lequel est plus ancien ou plus récent.

📝 Points essentiels

• Selon le principe de superposition, une couche géologique est plus récente que les couches ou structures qu’elle recouvre, sauf que les fortes déformations comme les chevauchements peuvent inverser cette relation.

• Selon le principe d’inclusion, un objet géologique est plus ancien que la structure qui le contient, comme un fragment de roche ou un minéral inclus dans une autre roche.

• Selon le principe de recoupement, une structure est plus ancienne que la structure qui la recoupe ou que le phénomène qui l’affecte, comme une faille, un filon, une déformation, une érosion ou un métamorphisme.

💡 Astuce mémo

Inclus = plus ancien que le contenant ; recoupé = plus ancien que le recoupant

📖 3. Fossiles et échelle stratigraphique

🔑 Notions clés & Définitions

• Fossile stratigraphique : Fossile ayant évolué rapidement, présent durant une courte période géologique et abondant et largement réparti géographiquement.

★ À maîtriser

📌 Selon le principe d’identité paléontologique, deux couches contenant la même association de fossiles stratigraphiques sont considérées comme ayant le même âge.

• L’échelle stratigraphique mondiale est établie à partir de données biologiques sur les fossiles et de données pétrographiques sur la nature des roches, puis régulièrement réexaminée selon les nouvelles données.

Compléments

📌 Selon le principe de corrélation ou de continuité, une couche géologique a le même âge sur toute son étendue, même si elle est interrompue par une vallée.

📖 4. Datation absolue et chronomètres isotopiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Demi-vie radioactive : Temps nécessaire pour que 50 % des éléments radioactifs contenus dans un système se soient désintégrés.

★ À maîtriser

• La datation absolue repose sur la désintégration continue, irréversible et régulière d’un élément père radioactif en élément fils radiogénique dans un système fermé, ce qui permet de déduire l’âge de formation du minéral.

• Les principaux couples isotopiques sont:

  • potassium/argon (K/Ar)
  • rubidium/strontium (Rb/Sr)
  • néodyme/samarium (Nd/Sm)
  • uranium/plomb (U/Pb)

• Le carbone 14 permet de dater des fossiles mais ne peut pas dater des organismes âgés de plus d’environ 50000 ans.

Compléments

📌 Le choix d’un chronomètre isotopique dépend principalement de sa demi-vie et des minéraux dans lesquels il peut être contenu, donc de l’âge supposé de l’objet à dater.

💡 Astuce mémo

Désintégration radioactive → mesure père-fils → âge absolu

📖 5. Fragmentation continentale et rifts

🔑 Notions clés & Définitions

• Rift continental : Formation géologique liée à la divergence, caractérisée par des failles normales qui limitent des blocs basculés de croûte continentale avant la formation éventuelle d’un océan.
• Marge passive : Bordure d’un domaine océanique divergent qui ne présente pas d’activité géologique intense et conserve des failles normales et des blocs basculés témoignant de la distension initiale.

★ À maîtriser

• La poursuite de la divergence transforme éventuellement un rift continental en domaine océanique, dans lequel une dorsale crée de la croûte océanique.

Compléments

• En France métropolitaine, le fossé rhénan et le fossé de la Limagne sont des rifts continentaux avortés qui n’ont pas évolué jusqu’à l’océanisation.

💡 Astuce mémo

Divergence → rift continental → océanisation → marges passives

📖 6. Ophiolites et océans disparus

🔑 Notions clés & Définitions

• Ophiolite : Fragment d’ancienne lithosphère océanique constitué d’une superposition plus ou moins complète de sédiments, basaltes, gabbros et péridotites.

★ À maîtriser

• Une suture ophiolitique correspond à un ensemble d’ophiolites situé à la limite entre deux domaines continentaux et témoigne de la fermeture d’un ancien océan suivie d’une collision.

📌 L’exhumation ramène à la surface des ophiolites ayant subi une subduction et un métamorphisme de haute pression et basse température, tandis que l’obduction correspond au chevauchement direct des ophiolites sur un domaine continental sans subduction préalable.

Compléments

• Les ophiolites du Mont Viso illustrent l’exhumation et peuvent contenir du glaucophane et du grenat, tandis que les ophiolites du Chenaillet et d’Oman illustrent l’obduction.

💡 Astuce mémo

Exhumation après subduction ≠ obduction directe sur le continent

📖 7. Paléogéographie et supercontinents

🔑 Notions clés & Définitions

• Orogenèse : Formation d’un relief ou d’une chaîne de montagnes lors de la collision de domaines continentaux.

📝 Points essentiels

• Les périodes de réunion des domaines continentaux forment des supercontinents et sont suivies de périodes de dislocation continentale qui modifient la position des continents.

💡 Astuce mémo

Réunion des continents → supercontinent ; dislocation → changement de leur position

📊 Tableaux de synthèse

Méthodes de datation géologique