Echelle de temps géologiques et datation des roches

L’étude du sous-sol révèle être une mine d’informations passionnantes : couche par couche, roche par roche, les coupes géologiques livrent les secrets de l’histoire de notre planète (UNICEM Bretagne).

L’échelle de temps géologiques

L’étude de l’agencement dans l’espace et dans le temps des couches géologiques (ou strates) est appelée la stratigraphie  . La notion d’étage géologique y est essentielle : il s’agit d’une unité chrono-stratigraphique définie à partir d’une coupe de référence, le stratotype  , caractérisée par un ensemble de critères paléontologiques, lithologiques ou structuraux de valeur universelle (d’après Pomerol & al, 2005).

Pour dater les évènements intervenus durant la longue histoire de la Terre, de sa création à l’actuelle, on utilise une échelle des temps géologiques, aussi appelée « chartre stratigraphique ».

Cette échelle fait correspondre des couches ou des ensembles de couches géologiques d’origine sédimentaire, à des intervalles de temps :

  • La division de base est l’étage défini par rapport à un affleurement   type, qui sert en quelque sorte d’étalon. Le nom de l’étage est le plus souvent dérivé d’un lieu géographique (par exemple, le campanien)
  • Plusieurs étages forment une série ou une époque (par exemple, le crétacé supérieur)
  • Plusieurs séries ou époques forment un système ou période (par exemple, le crétacé)
  • Plusieurs systèmes ou périodes forment un érathème ou ère (par exemple, le mésozoïque)

L’échelle des temps géologiques simplifiée est présentée ci-dessous :

Echelle des temps geologiques simplifiee (© BRGM Editions) -  voir en grand cette image"
Echelle des temps geologiques simplifiee (© BRGM Editions)

Comment dater les roches ?

L’une des préoccupations majeures des géologues est de dater les objets géologiques qu’ils étudient afin de les replacer dans un cadre historique ou de mesurer la durée de divers événements.

Cependant, les échelles de temps envisagées en géologie dépassent largement l’échelle humaine et ont nécessité de développer des méthodes de datation spécifiques permettant d’appréhender des durées allant de quelques dizaines de milliers d’années à plusieurs milliards d’années : l’âge de la Terre est de l’ordre de 4,55 milliards d’années.

Deux types de méthodes sont utilisés pour dater les roches, les fossiles, les structures géologiques et les événements géologiques :

  • les méthodes de la géochronologie relative qui ordonnent chronologiquement les formations et événements géologiques les uns par rapport aux autres ;
  • les méthodes de la radiochronologie, qui permettent une datation absolue en s’appuyant sur la présence d’éléments radioactifs dans certaines roches ou fossiles.

Dans le Bassin Seine-Normandie, le sous-sol est majoritairement constitué par des roches sédimentaires. Chaque couche géologique correspond à une époque géologique.

Échelle des temps géologiques : évolution des vertébrés jusqu’à l’apparition de l’Homme

Le document suivant présente l’échelle des temps géologiques simplifiée, avec une représentation de l’évolution des vertébrés jusqu’à l’apparition de l’homme au Quaternaire :

Echelle des temps géologiques : évolution des vertébrés (© BRGM Editions) -  voir en grand cette image"
Echelle des temps géologiques : évolution des vertébrés (© BRGM Editions)

La charte chrono-stratigraphique détaillée est un document proposé par le BRGM à l’attention des spécialistes (universitaires, bureaux d’étude…).

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Notions de géologie