La datation relative

Énoncé

La datation relative permet d'ordonner les uns par rapport aux autres des structures et des événements géologiques variés. Cette datation repose sur plusieurs principes dont 2 sont systématiquement utilisés :
  • le principe de superposition : une couche est plus récente que la couche qu'elle recouvre (dans une région tectoniquement stable).
  • le principe de recoupement : un corps rocheux qui en recoupe un autre est plus jeune que celui qu'il recoupe.
Trouvez dans la coupe simplifiée d'une région du Massif Central, les arguments qui permettent d'établir la chronologie relative des événements géologiques suivants :
  • mise en place des failles ;
  • volcanisme ;
  • dépôts des sédiments A ;
  • dépôts des sédiments B .
Remarque : les 3 failles se sont mises en place en même temps.
Document
Coupe géologique simplifiée d'une région du Massif Central
Zoom
Coupe géologique simplifiée d'une région du Massif Central
D'après Initiation aux cartes et aux coupes géologiques De Denis Sorel et Pierre Vergely.

Corrigé

Introduction
La coupe simplifiée présentée a été réalisée dans une région du Massif central sur une distance de 7 km. Elle est orientée ouest sud-ouest, est nord-est, du Puy de Pariou à la Limagne de Clermont-Ferrand. Il s'agit de dater quatre phénomènes géologiques, les uns par rapport aux autres, en utilisant les principes de superposition et de recoupement.
Document
Chaque phénomène géologique est étudié spécifiquement.
Mise en place des failles
Les failles se situent dans la partie est nord-est de la coupe. Les failles recoupent les terrains granitiques et métamorphiques et les roches sédimentaires A. En appliquant le principe de recoupement disant qu'un élément rocheux qui en recoupe un autre est plus jeune que celui qu'il recoupe, on peut dire que les failles sont plus récentes que les terrains granitiques et métamorphiques et que les roches sédimentaires A.
Les failles ne recoupent pas les dépôts sédimentaires B ni les roches volcaniques, elles sont plus anciennes que ceux-ci.
Volcanisme
Au niveau du Puy de Pariou, les roches volcaniques reposent directement sur les terrains granitiques et métamorphiques. En appliquant le principe de superposition, énonçant qu'une couche est plus récente que la couche qu'elle recouvre dans une région tectonique stable, on peut dire que les roches volcaniques sont plus récentes que les terrains granitiques et métamorphiques.
Au niveau de la Limagne de Clermont-Ferrand, les roches volcaniques reposent sur les dépôts sédimentaires B. En appliquant le principe de superposition, on peut dire que les roches volcaniques sont plus récentes que les terrains sédimentaires B.
Dépôt des sédiments A
Les sédiments A se retrouvent uniquement du côté de la Limagne de Clermont-Ferrand, ils sont coupés par les failles, selon le principe de recoupement, ils sont plus anciens que celles-ci. Par ailleurs, ils reposent sur les terrains granitiques et ils sont recouverts par les dépôts B. En appliquant le principe de superposition, on peut dire que les terrains A sont plus anciens que les terrains B mais ils sont plus récents que les formations granitiques et métamorphiques.
Dépôt des sédiments B
Les sédiments B se retrouvent uniquement du côté de la Limagne de Clermont-Ferrand, ils recouvrent les terrains A et sont recouverts par les roches volcaniques. En appliquant le principe de superposition, on en conclut que les terrains B sont plus récents que les terrains A et plus anciens que les roches volcaniques.
Conclusion
Par datation relative, les terrains granitiques et métamorphiques sont les plus anciens. Puis se sont mis en place les terrains sédimentaires A. L'ensemble de ces formations a été affecté par un jeu de failles qui a décalé les terrains touchés et sur lesquels se sont alors déposés les terrains sédimentaires B. Le volcanisme est le phénomène géologique le plus récent dans la région.