Spécialité SVT Terminale : la Terre, la vie et l’organisation du vivant - la chronologie relative
Vous révisez la spé SVT pour le bac ? Cette fiche explique la datation des roches et la chronologie géologique grâce aux fossiles stratigraphiques et aux couches de roches.
Qu'est-ce que la chronologie relative en géologie ? Décrypter le temps des roches par l’observation
Déterminer l’âge des roches et des fossiles est un enjeu essentiel pour comprendre l’histoire géologique de la Terre et les transformations qui ont façonné notre environnement. La datation relative, basée sur des principes comme le principe de superposition et le principe d’inclusion, permet d’établir une chronologie relative en observant les couches de roches et leurs relations géométriques. Les fossiles, en particulier ceux à grande extension géographique et à courte durée d’existence, sont également des marqueurs clés pour dater les formations sédimentaires et établir des corrélations entre différentes régions.
Les géologues utilisent ces méthodes pour reconstruire les événements géologiques majeurs, comprendre les cycles de l’érosion, des intrusions magmatiques ou encore les effets des failles et plis. Par ailleurs, en combinant ces données avec des techniques de datation absolue (comme la mesure des éléments radioactifs et de leur demi-vie), il devient possible d’affiner l’échelle stratigraphique et d’estimer l’âge des terrains sédimentaires avec encore plus de précision.
Dans cet article, nous explorerons les méthodes utilisées en géologie pour dater les formations terrestres, comprendre la position des continents au fil des ères, et analyser les impacts des événements géologiques sur la biodiversité.
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1) Caractères structuraux
Les caractères structuraux sont les caractéristiques géométriques (disposition dans l’espace, forme).
➜ En 1669, Nicolas Sténon (géologue danois) énonce trois principes encore utilisés aujourd’hui, connus sous le nom de lois de Sténon.
1 - La loi de l’horizontalité primaire
Les couches sédimentaires (horizontales) se sont formées à partir de la précipitation des ions dissous dans l’eau, ou à partir de petits détritus déposés et accumulés de façon à constituer une couche épaisse stratifiée sur les fonds aquatiques.
2 - La loi de la superposition
Les couches de roche sont sédimentées de manières successive et chronologique, les plus anciennes en dessous et les plus récentes au-dessus.
3 - La loi de continuité latérale
L’âge d’une strate est le même sur toute son étendue, et ce même si la strate est déformée par un pli, une faille, ou même si les roches qui la composent sont de natures différentes.
En outre, le principe d’inclusion énonce que toute roche (ou fragment) incluse dans une autre couche rocheuse est plus ancienne que cette dernière.
2) Construire une échelle stratigraphique à partir des fossiles
Les fossiles jouent un rôle primordial, tout comme les roches qui les hébergent, dans la compréhension géologique de l’évolution de la Terre.
Un fossile doit, afin d’être utilisé en analyse, remplir différents critères pour répondre au statut de « bon fossile » :
avoir existé pendant un cours laps de temps ;
sa population doit avoir subi une évolution très rapide ;
être retrouvé dans une large zone géographique ;
être suffisamment présent pour enrichir les suppositions géologiques.
Toute structure géologique incluant des fossiles, dont la datation temporelle est connue, est de même âge que ces fossiles.
➜ Un fossile peut donc permettre de déterminer (de manière relative) l’âge de la roche-hôte qui le renferme.
Des fossiles caractéristiques retrouvés dans des formations rocheuses loin les unes des autres permettent aux géologues d’affirmer l’existence d’anciens continents aujourd’hui disparus.
➜ C’est la théorie qui a été utilisée pour reconstituer la forme de la Pangée.
Il est aussi possible d’observer une « coupure géologique », concrétisée par des grandes perturbations terriennes à l’origine de grandes crises biologiques :
les LADs datent la dernière apparition d’un taxon donné ;
à l’inverse, les FADs datent la première apparition d’une espèce.
➜ Ainsi, dénombrer beaucoup de FADs sur un même espace-temps est marqueur d’explosion biologique (apparition d’un grand nombre d’espèces).
➜ Tandis que dénombrer des LADs de taxa est marqueur d’une crise biologique majeure.
➜ Les analyses des fossiles et de leurs roches permettent donc de reconstituer une échelle stratigraphique complète.
