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RÉSUMÉ
Cet article vise d’abord à présenter les grands types de roches qui constituent notre sous-sol et les structures ou déformations qui les affectent, à introduire des notions sur le temps géologique et les éléments et méthodes qui permettent d’établir la relation entre les roches du sous-sol et la chronologie des évènements géologiques.
La diversité des roches dans l’espace et dans le temps est ensuite illustrée par une brève présentation de la géologie de la France.
La dernière partie présente les enjeux et la méthodologie de la géologie appliquée au génie civil.
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Emmanuel EGAL : Expert géologue - EGIS, Annecy, France
INTRODUCTION
L’ingénieur de génie civil qui projette ou réalise un ouvrage se trouve nécessairement mis en présence du « terrain » qui constitue le support ou le matériau de cet ouvrage. Il est important pour lui de posséder des notions en géologie afin de pouvoir dialoguer avec le géologue auquel il demande une intervention.
La géologie en tant que science (également dénommée « Sciences de la Terre ») consiste à étudier les parties de la Terre accessibles à l’observation et à émettre des hypothèses visant à reconstituer leur histoire et leur agencement. On parle aussi de la géologie d’une région pour désigner l’ensemble des caractéristiques géologiques de celle-ci.
Ainsi, toutes les activités visant à exploiter, utiliser ou aménager le sol et le sous-sol ont à faire avec la géologie. Bien connaître la géologie de notre sous-sol et son évolution passée ou potentielle est bénéfique ou nécessaire au développement de l’humanité.
Une double difficulté se présente cependant pour les géologues : la difficulté d’accès au sous-sol, par nature caché, et la difficulté de comprendre des processus qui se produisent sur un temps très long, le « temps géologique ». La part d’interprétation est donc forcément importante en géologie. Ce qui rend particulièrement nécessaire de comprendre et transmettre les connaissances de base sur les constituants terrestres, leurs divers agencements connus ou possibles et sur les phénomènes ou processus géologiques principaux.
Cet article vise d’abord à présenter les différents types de roches de notre sous-sol, ce qui les constituent et caractérisent, ce qui les affectent et déforment (les structures géologiques), et leurs relations avec l’histoire de la terre et plus généralement avec le temps. Ensuite cet article décrit les enjeux géologiques en génie civil et la méthodologie d’étude du sous-sol à des fins de construction sur ou dans ce dernier.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1974 par Marcel RAT
- Version archivée 2 de août 1997 par Jean‐Louis DURVILLE, Pierre POTHÉRAT
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Bref aperçu de la géologie de la france métropolitaine
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4. Le temps en géologie
La Terre est en perpétuelle évolution depuis un peu plus de 4,5 milliards d’années et pour encore une durée à peu près équivalente ! La croûte terrestre actuelle, et plus particulièrement sa partie continentale a subi une histoire longue et complexe suivant des processus étalés sur un temps long « géologique ». Dans leur complétude, les processus géologiques majeurs par exemple d’ouverture ou fermeture d’un océan, de remplissage d’un bassin sédimentaire ou de formation d’un orogène se produisent sur des durées de plusieurs dizaines ou une centaine de millions d’années.
Appréhender l’histoire terrestre ou d’un secteur donné nécessite de comprendre la chronologie relative des événements passés mais aussi de pouvoir dater précisément certains événements ou roches. Enfin, l’observation et les mesures fines de l’évolution actuelle de la surface terrestre à l’échelle humaine permettent également de mieux comprendre et quantifier les processus.
4.1 Chronologie relative
Les relations entre les roches permettent de définir une chronologie relative des terrains et des événements géologiques selon quelques règles de bases :
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principe de superposition des couches sédimentaires : une couche A située sous une couche B dans un même point géographique et en dehors de toute intervention tectonique est forcément plus ancienne que la couche B ;
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continuité des couches : les couches ont le même âge sur toute leur étendue. Ce raisonnement ne s’applique cependant pas à une même formation géologique (ensemble de couches) qui peut s’être déposée de manière diachrone à l’échelle d’un bassin sédimentaire. À noter de plus que des variations de faciès lithologique sont toujours possibles au sein d’une même couche (variation des conditions de dépôt) ;
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identité paléontologique et stratigraphique : deux couches géologiques déposées dans des secteurs ou bassins distincts mais renfermant un ou des fossiles spécifiques d’une période géologique donnée sont du même âge ;
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postériorité d’une intrusion : une formation recoupée à l’emporte-pièce...
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Le temps en géologie
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOUCAULT (A.), RAOULT (J.-F.), CECCA (F.), PLATEVOET (B.) - Dictionnaire de géologie, 9e édition, 416 p., - Dunod (2020).
-
(2) - WYNS (R.) - Altérations supergènes et géodynamique de la lithosphere in Géochronique, - Hors-série 1 : Les Sciences de la Terre au lycée, 2020.
-
(3) - Recommandation de l’AFTES (Association française des tunnels et de l’espace souterrain) n° GT24R3F1 - Reconnaissances géologiques, hydrogéologiques et géotechniques nécessaires à la conception des ouvrages souterrains. - Collectif (2020).
-
(4) - KASPERSCKI (J.), GAILLARD (C.) - Levés géologiques et hydrogéologiques de terrain pour les ouvrages souterrains, - Document du Cetu (Centre d’étude technique des tunnels) (2018).
-
(5) - Recommandation de l’AFTES (Association française des tunnels et de l’espace souterrain) n° GT32R2F1 - Caractérisation des incertitudes et des risques géologiques,...
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