geologie cartographie

Introduction la cartographie gologique

Intersection de la surface topographique et de la stratification, prs de Tamerza (Tunisie), donnant naissance des figures gomtriques.

TABLE DES MATIERES

l I. INTRODUCTION l II. UN BREF HISTORIQUE

JEAN -BAPTISTE JULIEN D'OMALIUS D'HALLOY (1783 -1875) ANDRE HUBERT DUMONT (1809-1857) JULES GOSSELET LA CARTE GEOLOGIQUE A 1/20.000 (1878 -1885) LA CARTE GEOLOGIQUE A 1/40.000 (1890 -1919) LES CARTES A 1/25.000

Universit de Lige

Facult des Sciences

Dpartement de Gologie

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11/11/2006http://www.ulg.ac.be/geolsed/carto/carto.htm

LA CARTE GEOLOGIQUE DE WALLONIE l III. LES BASES DE LA CARTOGRAPHIE GEOLOGIQUE

INTRODUCTION LA PHASE PREPARATOIRE LE MATERIEL TECHNIQUES DE LEVE D'UNE CARTE GEOLOGIQUE

n Mthodes de lev n Technique de mesure de directions et pendages

SE LOCALISER ET LOCALISER LES AFFLEUREMENTS n utilisation des points de rep re de la carte n le cheminement n le relvement n le GPS

FACE A L'AFFLEUREMENT... LES DONNEES A COLLECTER n Caractres gnraux n Elments structuraux n Lithologie et contenu fossilifre n Interprtation stratigraphique: les unit s cartographies

REPORT DES DONNEES LE TRACE

n Gomorphologie n Photographie arienne n Charge rocheuse des sols, carte pdologique n La vgtation n Position thorique des limites n Mthodes gomtriques n Epaisseur d'une couche n Les failles

LES DOCUMENTS DEFINITIFS n En cours de travail n Aprs le travail de lev

l IV. LE LEVE BANC PAR BANC INTRODUCTION PRELIMINAIRES FACE A LA COUPE

n Gnralit s n Quelques mots sur l'chantillonnage ptrographique

QUELQUES MOTS SUR LA CLASSIFICATION DES ROCHES

Bibliographie

I. Introduction

La cartographie gologique a fait figure ces dernires dcennies, en Belgique comme dans beaucoup de pays industrialiss, de parent pauvre de la gologie. Si l'on remonte l'aube de notre discipline, cependant, que de jalons poss la suite d'tudes cartographiques: l'essor de la stratigraphie dans le Bassin de Paris, aprs que Lavoisier et, en 1788, publi des cartes accompagnes de coupes dans l'"Atlas minralogique de France" ou encore la thorie des "systmes de montagnes" d'Elie de Beaumont, en 1829, suite ses levs pour la carte gologique de France 1/500.000...

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Il n'est pourtant plus ncessaire d'insister sur le fait qu'une bonne tude cartographique est le support idal et ncessaire la rflexion gologique. Avec le risque pour le non-cartographe de ne produire que des thories "dsincarnes", prives de leur support matriel et des contraintes multiples qu'amne le terrain.

Une priode de renouveau pour la cartographie gologique semble pourtant se dessiner. C'est que certains dcideurs ont compris qu'une gestion efficace de l'environnement ne se ferait pas sans une bonne connaissance du sous-sol. Il suffit d'voquer les problmes de pollution, de gestion des dchets ou des ressources en eau pour saisir l'importance d'une mise jour continuelle des cartes gologiques. Et dans le cas de notre pays, le problme est encore plus aigu, puisque la plupart de nos cartes datent du dbut de ce si cle. L'actuelle campagne de cartographie gologique de la Wallonie correspond d'ailleurs ce besoin essentiel.

Au moment de commencer l'apprentissage de la cartographie gologique, il n'est pas inutile de jeter un regard rtrospectif et de s'interroger sur les travaux de nos pr dcesseurs. La Belgique possde en effet une tradition plus que sculaire dans ce domaine et peut faire figure de prcurseur.

On peut distinguer dans cette histoire, six tapes majeures:

l la carte de la France et des Pays-Bas de d'Omalius d'Halloy (1822) (Fig. II.1); l la carte de la Belgique d'Andr Dumont (1853-1855); l des feuilles 1/20.000e de la Commission de la Carte gologique (1878-1885) (Fig. II.2); l la carte 1/40.000e de la Commission gologique (1890-1919) (Fig. II.3); l des feuilles 1/25.000e du Conseil Gologique (1947-1977) (Fig. II.4); l les cartes gologiques de la Wallonie et de la Flandre (1989-).

Les grands traits de l'organisation des services de lev, de la publication sont exposs dans Boulvain (1993). Je ne veux en reprendre ici que les aspects mthodologiques, en insistant surtout sur la notion suivante: que cartographier et comment le reprsenter?

II. Un bref historique

1. JEAN-BAPTISTE JULIEN d'OMALIUS d'HALLOY (1783-1875)

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Jean-Baptiste d'Omalius d'Halloy

Sa carte, dresse sur la demande du gouvernement de Napolon, et imprime Paris repose sur des levs effectus durant la priode 1803-1814. Son chelle est approximativement le 1/4.000.000.

L'chelle stratigraphique tait la suivante:

Pour la Belgique, la carte distinguait au sud d'une ligne Ath-Genappe-Lige les "terrains primordiaux" et au nord de cette ligne, les "terrains mastozootiques". Deux petits bassins crtacs taient reprsents: celui de Mons et celui de la Hesbaye. Enfin, en Lorraine belge taient figurs les "terrains ammonens" (Fig. II.1).

l "Terrains pyrodes comprenant les produits des volcans actuels ainsi que les terrains basaltiques et trachytiques.

l Terrains mastozootiques comprenant tous les terrains postrieurs la craie dont l'origine acqueuse n'est pas conteste.

l Terrains crtacs comprenant la craie, ainsi que les tuffeaux, les sables et les argiles qui la prcdent immdiatement.

l Terrains ammonens comprenant le Calcaire Jurassique, le Calcaire Alpin, le Lias, le Quadersandstein et le Muschelkalk.

l Terrains pnens comprenant le Bunter Sandstein, le Zechstein, le Macigno et le Todte Liegende.

l Terrains primordiaux comprenant les terrains de transition et les terrains primitifs."

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d'Omalius entendait par "terrains primordiaux" des terrains dont les "(...) couches prsentent, presque toujours, des positions inclines, bouleverses et souvent verticales." (1828, p. 7). Il jugeait inutile d'y distinguer plusieurs subdivisions, parce que "tous ces terrains prsentent le mme aspect, la mme tendance se couvrir de landes, de pturages ou de forts, la mme difficult produire du froment; caractres qui se retrouvent galement sur les ardoises de l'Ardenne, sur les granites du Limousin et sur les roches talqueuses des Alpes." (1828, pp. 11-12).

En effectuant des regroupements de formations, il vitait aussi dans une certaine mesure des problmes de corrlation stratigraphique et de variations d'paisseur: "(...) en admettant toutes les subdivisions tablies dans les traits de gognosie, on multipliait infiniment les obstacles rsultans du dfaut d'observations suffisantes pour une vaste tendue et de la difficult de rapporter des termes communs les diffrens systmes qui existent dans des pays loigns. D'un autre ct, il arrive quelquefois que des terrains qui ont prsent de trs-grands dveloppemens, dans certaines contres, se resserrent tel point, dans d'autres, qu'il n'est plus possible d'indiquer leur existence sur une carte gnrale." (1828 pp. 4-5).

Les terrains ammonens comprenaient le Muschelkalk, le Quadersandstein, le Lias et le Calcaire jurassique. La runion de ces "systmes de terrains" tait dicte par leur communaut d'affleurement.

Le troisime ensemble tait form par la craie, avec les tuffeaux, les marnes et les argiles qui se trouvent dessous. Ici encore, c'est la gographie qui autorisait leur regroupement: ces terrains "(...) se distinguent des contres voisines par des proprits physiques particulires (...)." (1828 p. 18).

Enfin, la carte runit dans le quatrime groupe tous les terrains sdimentaires postrieurs la craie, dont certains contiennent des restes de mammifres ("mastozootiques").

En ce qui concerne le problme de la reprsentation cartographique des units gologiques, d'Omalius, en traant les limites probables des terrains, utilisait dj une mthode moderne: il la justifiait par "(...) l'imperfection du systme qui consiste indiquer, par des signes particuliers et isols, les substances minrales qui existent dans certains lieux, (...) la meilleure manire de prsenter des rsultats l'oeil tait d'indiquer les diverses formations au moyen de teintes plates." (1828, pp. 4-5).

Relevons encore, dans le Mmoire, ce plaidoyer pour la carte gologique: "Deux points de vue principaux semblent conduire galement la division d'un pays en rgions physiques dtermines par la nature du sol; l'un le considre gologiquement, c'est--dire par poques de formation; l'autre ne l'envisage que sous le rapport de sa nature minralogique, ou plutt chimique. On croirait, au premier aperu, que ce dernier moyen est celui qui atteint le mieux le but, puisqu'il semble le plus en rapport avec l'action que certaines terres exercent sur la vgtation; mais d'un autre ct, les diffrens tats d'agrgation des substances qui composent le terrain, la position physique du sol, et d'autres circonstances qui tiennent aux poques de formation, exercent souvent une influence aussi marque. (...) On sentira aisment, au surplus, que la considration gologique est bien plus avantageuse pour les progrs de la science, qu'elle offre beaucoup plus d'intrt la curiosit gnrale, et que, laissant la facult de runir, selon les circonstances, plusieurs systmes en un seul groupe, elle permet bien mieux de se passer des observations dtailles qu'exigeraient les changemens de nature si frquens dans les substances dominantes d'un terrain form la mme poque." (1828 pp. 2-3). On ne peut trouver meilleur argument pour prfrer une carte gologique une simple carte lithologique. Nous y reviendrons plus loin ("Interprtation stratigraphique: les units cartographies")

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Fig. II.1: Reproduction de la carte de d'Omalius d'Halloy.

2. ANDRE HUBERT DUMONT (1809-1857)

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Andr Dumont

Dumont utilisera d'abord comme fond topographique la carte 1/86.400 de Ferraris, ensuite la nouvelle carte 1/80.000 dite par Van der Maelen et enfin, la carte 1/20.000 en 250 feuilles, de ce mme tablissement. On peut rsumer l'ampleur du travail accompli par Dumont pour le lev de sa carte par quelques chiffres. En 13 ans, il avait parcouru environ nonante mille kilomtres et effectu 20917 relevs gologiques.

En ce qui concerne la publication de la carte, l' chelle de 1/160.000 sera choisie.

"La carte gologique comprendra: 1 le figur des villes et des bourgs, les clochers de toutes les communes, et les points les plus remarquables, tels que hameaux, chteaux, fermes, chapelles, signaux, moulins, etc.., les chemins de fer, les grandes routes, les chemins vicinaux, les canaux, les cours d'eau, les forts, les tourbires et les prairies; 2 les mouvements du terrain; 3 les limites gologiques." (Renier, 1949, pp. 150-151).

La carte 1/160.000 paratra en 1853, quatre ans aprs une "carte gologique de la Belgique et des provinces voisines" l'chelle du 1/800.000, englobant la moiti de la partie orientale du Bassin de Paris et toute la rgion rhnane jusqu' Strasbourg. D'une certaine faon, cette carte rpondait aux critiques adresses Dumont propos des bauches de sa carte grande chelle.

Quelles taient ces critiques? Elles concernaient en fait l' chelle stratigraphique mise au point par Dumont, essentiellement sur base gomtrique, car il se mfiait du crit re palontologique. Il avait cr, pour les units stratigraphiques dont l'quivalent tranger n'tait pas vident, des noms locaux (extrait):

Terrain anthraxifre

l systme houiller amplite, psammite, schiste, houille

l systme condrusien calcareux calcaire crinodes, dolomies et calcaire Productus, silex, anthracite

l systme condrusien quartzoschisteux psammite gris tre, macigno, anthracite schiste gristre, calcschiste, calcaire, oligiste oolithique

l systme eifelien calcareux calcaire et dolomie

l systme eifelien quartzoschisteux schiste gris fossilifre, calcschiste et calcaire argileux; oligiste

oolithique poudingue, psammite et schiste rouge

Terrain rhnan

l systme ahrien grs, psammites et schistes gris bleutre

l systme coblentzien grs et phyllades gris bleutre

l systme gedinnien poudingue, grs verts et phyllades rouges, verts ou aimantifres

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Plusieurs de ses contemporains reprochaient ce systme l'impossibilit de raccorder la stratigraphie belge celle des pays voisins Ces raccords seront donc fait par Dumont lui-mme dans sa carte petite chelle, aprs plusieurs excursions dans les pays voisins. Relevons, dans un rapport de d'Omalius la Classe des Sciences, le 1er dcembre 1848, la justification suivante de la position de Dumont (Renier, 1949, p. 726: "(...) les rapprochements hasards ont fait plus de tort la science que la multiplication des distinctions (...)."

Une autre particularit de la carte 1/800.000 tait de faire figurer les formations tertiaires et secondaires situes sous les limons hesbayens et les sables campiniens, au contraire de la carte 1/160.000, appele ds lors "carte du sol", puisque celle -ci ne figurait que les terrains affleurants. Dumont demandera par la suite tendre le principe de trac des formations sous recouvrement superficiel sa carte grande chelle et en 1855, un A.R. l'autorisait publier une "carte du sous-sol" 1/160.000.

Jetons maintenant un regard sur les tracs de la carte du sous-sol. Ces tracs sont dj proches de notre connaissance actuelle de la Belgique. On peut donc dire que c'est Andr Dumont qui a fix la disposition des principales units gologiques de notre pays. C'est lui que l'on doit la reconnaissance des relations gomtriques des grands synclinoria et des massifs anciens. Seuls manquent le Caldonien du Massif du Brabant et la bande silurienne du Condroz. Bien sr, les structures ne sont pas traces dans le dtail (le Massif de Philippeville, par exemple, est figur d'une seule teinte, sans qu'apparaissent les nombreux plis qui le constituent) et aucune faille n'apparat, mais il s'agit sans conteste d'un modle pour l'poque.

Son oeuvre a d'ailleurs suscit l'enthousiasme chez nombre de ses contemporains et de ses successeurs. Je n'en voudrai pour preuve que le texte qui suit. Rares ont t les gologues susciter une telle unanimit...

Terrain ardennais

l systme salmien quartzophyllades, phyllades ottrlifres et oligistif res

l systme revinien quartzites et phyllades gris bleutre

l systme devillien quartzites blancs ou verts et phyllades rouges, verts ou aimantifres.

"Crez chacun votre systme, 0 savants! l'ternel problme Attend un Oedipe nouveau: L'nigme qu'on nomme le monde Veut sortir de la nuit profonde O s'enveloppe son berceau.

Trsors, force, travail, richesse, Qu'il faut bien que l'homme connaisse, Pour savoir son propre destin; Pour lui prophtiques entrailles, O, sur d'authentiques mdailles, Il lit un oracle certain.

A l'oeuvre! de son premier ge Racontez le fameux naufrage: Les eaux s'levant jusqu'au ciel, Et, dans l'orgueil de leurs conqutes, Marquant au front les plus hauts faits Sous ce d luge universel.

Mais dans ce noir pays des ombres, Colomb de ces rgions sombres, Quel mortel voudra pntrer? Et, dans ce champ de dcouvertes, O trouver des routes ouvertes Qui ne puissent pas l' garer?

Ou bien la lave enfin durcie, Et la terre, corce paissie, Monte au rang des lments; Et des volcans l'affreux tumulte, Dont la joie infernale exulte Dans d'immenses soul vements.

Il n'en est point! qu' l'aventure Il guide sa marche peu sre, Au sein du tnbreux sjour: Dans l'paisse et noire mle, En vain, comme Ajax d'Ole, Invoquant la clart du jour!

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Baze, "La carte gologique de Belgique", Ann. Soc. libre d'Emulation de Li ge, 1857, pp. 119-122

3. JULES GOSSELET

Jules Gosselet, professeur Lille, publiera en 1888 une carte accompagnant son clbre mmoire, qui tout en tant relativement proche de celle de Dumont, en corrigeait certaines lacunes.

Cette carte, l'chelle du 1/320.000, intitule "Carte gologique des terrains primaires de l'Ardenne" figure le Silurien du Brabant et du Condroz ainsi que plusieurs failles importantes (failles Eifelienne et du Midi, faille bordire nord du Massif de Philippeville, faille de Theux, etc...). La stratigraphie beaucoup plus dtaille, permettait une reprsentation plus fine des structures tectoniques: dans le Massif de Philippeville, par exemple, apparaissaient dj plusieurs anticlinaux coeur givetien, spars par des synclinaux frasniens. Les units cartographiques utilises, les "assises" sont des units caractre mixte litho-biostratigraphiques, de lithologie plus ou moins homogne et comprenant les mmes fossiles.

Voici l'chelle stratigraphique utilise par Gosselet:

Et, sur tous ces grands cataclysmes, Les absurdes anachronismes Quitt s et repris tour tour; Dans ses changeantes destines, Le monde vieux, rempli d'annes, Ou jeune, peine clos au jour.

Que, sans regarder en arrire, Il s'avance dans la carrire, En l'arrosant de ses sueurs! Qu'pris de la vrit seule, Il sache broyer sous sa meule Le prisme aux trompeuses lueurs!

Mais non! qu'au lieu de l'hypothse, La vrit seule vous plaise, Et vous rvle son secret! N'avez-vous donc pas, pour y lire, La page o Dieu voulut l'crire, Comme Dieu, Dieu seul crirait?

Qu' cette tche poursuivie Il jette firement sa vie, Souffrant la douleur et la faim; Et, parmi tant d'pres misres, Ses pieds saignant dans leurs lanires, Meurtris aux pierres du chemin!

Granits, basaltes et calcaires, Terrains primitifs, tertiaires, Dpts l'un sur l'autre couches; Et ces squelettes gigantesques, Reconstruisant leurs corps grotesques, Ds que vous les avez touchs;

O ciel! quel ange l'accompagne? C'est sa douce et fr le compagne Qui suit ce voyageur errant; Sa noble et courageuse femme, Dont le coeur gnreux s'enflamme Au contact d'un dessein si grand;

De tant d'espces disparues Ces ombres, vers vous accourues Des antres profonds de la mort; Et ces marbres, fange p trie, O, pour nous attester la vie, Tout un monde s'incruste et dort?

Dessein effrayant la pense! De l'orgueil folie insense Pour quiconque n'a pas la foi! De l'me mouvement sublime Qui nous fait h ros ou victime; Et le hros, Dumont! c'est toi.

Ces mtaux, brillantes merveilles, Pendant les ternelles veilles, Produit lent d'un travail obscur, Que, dans son sein, la terre avare Tant t mle et tant t spare: Le plomb vil et l'or le plus pur,

Te nommer, c'est dire ta gloire; Laissons maintenant la victoire De ses lauriers parer ton front; La palme offerte ton gnie N'a point d'clat que ne d fie L'clat plus brillant de ton nom.

L'argent, le fer, le zinc, le cuivre, Tous ceux enfin que va poursuivre De l'homme la cupide ardeur; Et, plus qu' demi consumes Ces vastes forts ab mes Dans l'insondable profondeur?

Heureuse et fire la Belgique! Dans sa carte gologique Que de titres blouissants! De sa richesse sculaire C'est le magnifique inventaire Dress par l'un de ses enfants.

l "Houiller l Carbonifre

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On remarquera que cette chelle stratigraphique tait dveloppe de manire ingale suivant les tages, refltant en cela les intrts particuliers du clbre gologue.

4. LA CARTE GEOLOGIQUE A 1/20.000 (1878-1885)

Une commission sera institue par le Gouvernement de l' poque afin d'laborer un cadre au travail des gologues. Le premier point dlicat qui fera l'objet de controverses est l'chelle de publication de la carte. Si tous les membres de la commission estimaient que le lev devait se faire 1/20.000 (la plus grande chelle disponible l'poque), une alternative se dgageait soit pour une publication 1/40.000, soit pour une publication 1/20.000. Les arguments des tenants du 1/40.000 taient le cot d'achat moindre de l'ensemble de la carte et le risque d'erreurs trop apparentes d'un trac 1/20.000; les arguments des partisans du 1/20.000 taient la possibilit de reprsentation d'un plus grand nombre d'affleurements et de limites stratigraphiques. L'chelle du 1/20.000 l'emportera la suite d'un vote.

La tactique de lev qui sera adopte est la suivante: il s'agira d'tudes "monographiques": un tage lev dans toute l' tendue du pays par un seul et mme gologue qui met au point sa propre lgende stratigraphique. Un autre point important tait la runion sur une seule carte des donnes de la carte du sol et de la carte du sous-sol. Il semble d'ailleurs que cette nouveaut ait t dicte plus par un soucis

l Famennien l Frasnien suprieur l Frasnien infrieur l Givetien l Eifelien l Assise de Hierges l Assise de Burnot l Assise de Vireux l Assise de Montigny l Assise d'Anor l Assise de Saint-Hubert

Phyllades de la Fort Schistes de Paliseul Schistes de Bertrix Grs de Libramont Schistes de Ste Marie Schistes de Bastogne Quartzophyllades d'Aiglemont

l Assise d'Oignies l Assise de Mondrepuits l Assise d'Haybes l Assise de Fooz l Silurien du Brabant l Assise de Givonne l Assise de Serpont l Assise de Bogny l Assise de Deville l Assise de Revin l Assise de Fumay l Assise de Vieil Salm l Assise des Hautes Fanges"

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d'conomie que par des arguments scientifiques. La mise en oeuvre de la fusion des deux cartes a fait l'objet de nombreux essais et discussions:

l "1 Carte du sol et carte du sous-sol (avril 1878). Les affleurements, les phtanites, les dtritus en couleurs de fantaisies. Les assises en couleur de fantaisie, le sable en gros bleu, les affleurements en teinte neutre.

l 2 Carte du sous-sol (mai 1878). Assises en couleurs de fantaisies. affleurements en teinte neutre, formations de surface en griss de teinte neutre.

l 3 Carte du sous-sol (juin 1878). Etages en teintes caractristiques, assises en griss rectilignes; formations de surface et affleurements en teinte neutre.

l 4 Carte du sous-sol (juillet 1878). Assises en teintes plates rsultant de la combinaison des griss d'assise avec la teinte de l'tage, formations de surface et affleurements en teinte neutre.

l 5 Carte du sous-sol (aot 1878). Etages en teintes caractristiques, assises limit es par des lisers, formations de surface et affleurements en teinte neutre.

l 6 Carte du sous-sol (septembre 1878). Diffre de la prcdente par les limites pointilles et non pas plates. l 7 Carte du sol (17 septembre 1878). Les assises du sous-sol limites par des lisers pointills. (...). l 8 Carte du sous-sol (21 septembre 1878). Etages en teintes caract ristiques. Formations de surface en teinte neutre

gris e ou en griss de teintes nuances, affleurements et les limites d'assises en teintes d'assises. l 9 Carte du sol (fin septembre 1878). Les affleurements et les limites d'assises en teintes caractristiques d'tages, les

assises distingu es par des notations littrales convenablement places pour empcher toute confusion, formations de surface en teintes plates lgres."

Quelques explications complmentaires sur ces donnes: partir de l'essai 3, la commission jugea que les teintes d'tages avaient une importance plus grande que les teintes d'assises et qu'elles devaient tre proche de celles que Dumont avait consacres par un long usage. Les assises taient dans ce cas chacune distingue par une couleur superpose la teinte fondamentale d'tage, sous forme de gris pour l'essai 3, en teinte plate mlange la teinte d'tage pour l'essai 4.

Ces teintes d'assises, assez curieusement, rpondaient la logique suivante: dans chaque tage, la premire assise tait rouge, la deuxime bleue, la troisime orange, etc... Les essais 5 et 6 reprenaient la mme logique, mais avec les assises limites par des lisers de couleur. L'essai 7 donnait lui la priorit la carte du sol, avec des assises en sous-sol limites par des pointill s. L'essai 8 est comparable l'essai 6, mais avec les affleurements en teintes d'assise et les formations superficielles en griss, de manire allger la carte. Enfin, l'essai 9 tait destin faciliter la comparaison avec la carte de Dumont o n'taient figurs que les tages.

Prcisons ce que les gologues de l'poque entendaient par "formations superficielles":

l "Les tranes (...): les phtanites (...), les d tritus psammitiques (...). l Les affleurements des sables dposs par les eaux minrales (...) l Les affleurements des argiles grossires (...) l Les affleurements des minerais de fer (...) l Les argiles plastiques (...) l Le tuf (...) l Les cailloux (...) avec indication de leur espce. l (... les alluvions torrentielles, (...) la terre brique. l Les alluvions fluviales (...)."

Chacun de ces ensembles ncessitait videmment une surcharge ou un figur spcial. Devaient figurer galement sur les cartes le dessin des affleurements, la profondeur du sous-sol sous les formations superficielles, la direction des couches, la direction du pendage et sa valeur.

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La technique de lev, expose par Dupont, comprenait un premier parcours du pays pour l' tablissement d'chelles stratigraphiques au niveau des assises, puis un deuxime parcours, le lev proprement dit " (...) en suivant chaque route, chaque ravin, en coupant mme parfois travers champs (...) excut de la faon suivante:

l "1 Lev de tous les affleurements. l 2 Dtermination exacte, (...) du niveau que chacun de ces affleurements occupe dans l'chelle stratigraphique; l 3 Relev des inclinaisons des couches, quand l'allure de celles-ci s'y est prte. (...). l 4 Relev des directions des couches; l 5 Observation du sol dtritique vierge, quand la surface est couverte de d pts meubles. l 6 Observation des changements de relief en concidence avec les changements de nature des roches. (...). l 7 Sondages dans les terrains meubles du sol et du sous-sol. Ces sondages ont t multiplis de 100 mtres en 100

mtres le long de tous les chemins, (...).

Si l'on examine l'chelle stratigraphique de la planchette de Sautour, au sud du Massif de Philippeville, on peut lire pour le Givetien:

On pourrait poursuivre avec le Frasnien, qui comprend 8 types de teintes et hachures et 11 subdivisions et le Famennien, avec 4 types de teintes et hachures et 4 subdivisions. Il s'agit donc effectivement, tant

pour l' chelle stratigraphique que pour les tracs, d'un travail dtaill, bien typographi. La reprsentation de la taille relle des affleurements est claire et il s'y ajoutent frquemment des donnes

de direction et de pendage (Fig. II.2).

"ETAGE GIVETIEN. (G)

CALCAIRE CORALLIEN ET CALCAIRE AMORPHE"

Suivent deux plages de couleur, l'une pour les affleurements, en teinte plate, l'autre pour les limites thoriques, en hachures. Ensuite, des symboles typographiques pour les subdivisions:

"Gm. Calcaire stratifi Stromatopores, Alvolites, Favosites, etc. (Marbre florence).

Gn. Calcaires stratifis, bleus et lilas, grenus et subcompactes, parfois schistodes.

Gq. Calcaire oolithique.

G. Calcaire du sous-sol atteint la tarire.

Mc. Murchisonia coronata.

SB. Stringocephalus Burtini.

Cq. Cyathophyllum quadrigeminum."

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Fig. II.2: Extrait de la carte 1/20.000 de Sautour, par E. Dupont & J.C. Purves (1885). On remarquera la reprsentation des affleurements (en teintes vives), l'extrapolation des tracs (en traits souligns de

couleurs) et les formations superficielles (en jaune).

Des problmes politiques amneront cependant l'arrt des levs, l'viction de Dupont et la rorganisation des services.

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Edouard Dupont

Retenons de cette premire tentative de ralisation d'une carte gologique dtaille de la Belgique (Fig. II.5) les caractristiques suivantes: il s'agissait de cartes trs dtailles, dominante lithostratigraphique. Ces cartes figuraient les tracs des formations superficielles aussi bien que ceux du sous-sol. Un gros effort de rigueur avait t consenti pour sparer l'observation de l'interprtation (reprsentation des affleurements, des observations gomtriques, cration d'une rubrique spciale pour le "substrat atteint la tarire") et enfin, la distribution du travail tait base sur le principe monographique, permettant un mme gologue de cartographier une mme unit stratigraphique dans l'ensemble du pays.

5. LA CARTE GEOLOGIQUE A 1/40.000 (1890-1919)

La nouvelle organisation fonctionnera rgulirement de 1890 1903 et aboutira la ralisation de la presque totalit de la couverture 1/40.000. Chaque collaborateur s'engage remettre une carte 1/20.000, comprenant les affleurements, les limites gologiques, etc... et galement une carte 1/40.000, destine la publication, d'aprs les indications du Conseil. On y demande galement un texte explicatif, avec article spcial pour chaque assise et des coupes gologiques justificatives. Des chantillons de roches et fossiles seront dposs au Muse d'Histoire naturelle. Le dlai habituel de ralisation est de l'ordre d'une anne par planchette.

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Michel Mourlon, cheville ouvrire de la carte 1/40.000.

Pourquoi cette dissociation entre la carte 1/20.000 et la carte pour publication 1/40.000? C'est que la nouvelle organisation ne fonctionnant pas sur le principe du lev monographique, il devenait obligatoire, afin d'assurer l'homognit de la carte, que tous les collaborateurs utilisent la mme chelle stratigraphique. Cette chelle devait donc tre labore par le Conseil de Direction et "impose" aux collaborateurs. Ceux-ci gardaient par contre toute leur libert pour leur carte 1/20.000. Voici un extrait de cette lgende stratigraphique:

"-Etage Frasnien (Fr)-

Bord sud du bassin de Dinant

l Fr2. Schistes de Matagne, trs feuillets, fonc s; Cardiola retrostriata, petites goniatites ferrugineuses. Schistes de Barvaux, ordinairement violets; Spirifer Verneuilli ailes allong es. Calcaires subordonns.

l Fr1p. Marbre rouge et gris; Rhynchonella cubodes, comme dans tout l' tage. l Fr1o. Calcaires stratifis, massifs ou noduleux. l Fr1n. Dolomie. l Fr1m. Schistes divers, assez souvent noduleux. A la base, Goniatites

intumescens, Receptaculites Neptuni, Camarophoria formosa, gros Spirifer; quelquefois oligiste oolithique.

Bord nord du bassin de Dinant et bassin de Namur

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On remarquera que seules les aires septentrionales font l'objet d'une vritable stratigraphie, avec distinction d'assises successives, tandis qu'au bord sud du bassin de Dinant, on se contentera encore de cartographier les lithologies.

Du point de vue de la publication, aprs quelques tentatives de reprsentation des affleurements en taille relle, on adoptera la proposition suivante: teintes plates pour les formations du sous-sol qui affleurent, pour les alluvions modernes des valles, les dpts poldriens, les dunes et certaines tourbires; affleurements et sondages reprsents uniquement par leurs lettres stratigraphiques.

Cette figuration, laquelle s'habitueront des gnrations de gologues, est nettement en retrait, par soucis de simplicit et de moindre cot, par rapport la figuration de la carte 1/20.000 (Fig. II.3). On perd en effet l'information sur la gomtrie et la taille des affleurements, la direction et le pendage des couches et l'extension de la plupart des formations superficielles. Van den Broeck dira mme: "[mon] regret est de voir absolument mconnus et sacrifis les tracs du sol, desquels une bonne carte gologique tire une partie importante de sa valeur scientifique et utilitaire."

En conclusion, par rapport la carte prcdente 1/20.000, on peut dire que la carte 1/40.000 est moins dtaille dans sa lgende stratigraphique, que sa tendance est plus dlibrment chronostratigraphique (on cartographie des assises, units plus ou moins contemporaines, grce des fossiles-guides) et que l'on a sacrifi la reprsentation de la plupart des formations superficielles, la reprsentation des affleurements et celle des donnes gomtriques. Enfin, la distribution du travail entre les gologues tait effectue par planchette et non plus par unit stratigraphique.

De nombreuses annes s'couleront avant qu'une nouvelle dition de la carte gologique de la Belgique soit envisage. L'activit du Conseil gologique se concentrera principalement sur la rvision de la "Lgende gnrale de la carte gologique dtaille de la Belgique", publie en 1929 et sur la publication d'une annexe (1930) o seront rcapitules les "Ressources du sol belge en matires utiles".

l Frd. Assise de Franc -Waret; schistes divers. l Frc. Assise de Rhisnes; calcaires massifs, schistodes ou noduleux.

Frcn. Marbre de Golzinne. Frcm. Marbre Florence.

l Frb. Assise de Bovesse. Schistes, calcaires et dolomie; Aviculopecten Neptuni, Spirifer Bouchardi.

Frbp. Marbre Ste Anne. Frbo. calcaires. Frbn. Dolomies. Frbm. Schistes

l Fra. Assise de Mazy. Roches rouges et poudingues. Schistes gris verdtre et bleutre et macigno avec oligiste oolithique; gros Spirifer."

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Fig. II.3: Extrait de la carte 1/40.000 de Sautour-Surice, par H. Forir (1899). Les affleurements ne sont reprsents que par des sigles et les terrains superficiels ne sont plus figurs.

6. LES CARTES A 1/25.000

Dans l'immdiat aprs-guerre, il sera dcid de remettre en train les travaux de la carte gologique. On reviendra assez rapidement sur le problme de la figuration de la couverture, sacrifi e dans la carte 1/40.000 o n'taient cartographies que les formations quaternaires dont les limites pouvaient se dduire de la morphologie actuelle. On conviendra donc d'amliorer particulirement ce type de reprsentation.

P. de Bthune, galement impliqu dans le problme de reprsentation du Quaternaire avec la ralisation de sa carte 1/500.000 pour l'Atlas de Belgique, insistera sur la ncessit de trois approches diffrentes: "Dans le nord du pays et la Valle flamande, le Quaternaire doit tre cartographi et constitue mme l'essentiel de la cartographie. La moyenne Belgique forme au contraire une rgion o on doit discuter la dcouverture ventuelle du Quaternaire. (...) Enfin, en Haute-Belgique, le Quaternaire ne constitue qu'un mince placage qu'on pourrait reprsenter par de simples surcharges." [Procs verbaux des sances du Conseil gologique]. La pierre d'achoppement, objet de multiples discussions, restera la reprsentation des limons et des sables de couverture: partir de quelle paisseur devaient-ils tre figurs sur une carte gologique? Aucune rgle gnrale n'mergera finalement de la discussion...

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Plusieurs solutions seront cependant envisages pour rsoudre le problme des tracs de la couverture, notamment l'impression de deux cartes, sol/sous-sol, dont l'une serait imprime sur calque ou bien encore sous forme d'un cartouche chelle rduite. Il va de soi que dans les zones fort dveloppement de Quaternaire, c'est le "sous-sol", Tertiaire, Secondaire ou Primaire qui serait figur chelle rduite.

En ce qui concerne l' chelle gnrale des cartes, il semblait normal de travailler une chelle plus grande que l'dition prcdente. Les fonds topographiques taient maintenant l'chelle du 1/25.000 et du 1/50.000. C'est donc le 1/25.000 qui sera retenu, avec minute 1/10.000. Par ailleurs, on dcidera de reprsenter les affleurements par des dessins rappelant leur gomtrie.

Il sera demand aussi aux auteurs de tenir compte de la topographie dans leurs tracs ("V" des valles), de fournir des listes palontologiques par formation, et de r diger un livret-guide calqu sur le schma suivant: introduction; stratigraphie et palontologie; tectonique; matires utiles; indications bibliographiques fondamentales.

Examinons maintenant les cartes publies (Fig. II.5): il s'agit de:

l R. Marlire: Beloeil-Baudour (139) l R. Marlire: Jurbise-Obourg (140) l R. Marlire: Qui vrain -Saint -Ghislain (150) l R. Marlire: Mons-Givry (151) l R. Marlire: Roisin-Erquennes (161) l P. Fourmarier: Louveign-Spa (148) l E. Asselberghs & F. Geukens: Harz -La Gleize (159) l F. Geukens: Stavelot-Malmdy (160) l R. Legrand: Saint-Vith-Schnberg (233)

Ces cartes ne forment pas un ensemble homogne: il s'agit bien sr de contextes gologiques trs diffrents, mais on peut attribuer aussi cette inhomognit la quasi-absence de critres gnraux dfinis par le Conseil.

Le groupe de cartes leves et traces par Marli re se distingue notamment par la figuration en surcharge des limons et de leur paisseur et par le trac des isohypses du socle palozoque et de certaines failles. Il est noter que les zones situes en dehors du territoire national sont galement reprsentes. Les units cartographies sont nettement lithostratigraphiques, avec description prcise des facis lithologiques.

La carte de Fourmarier (Fig. II.4) reprsente galement les limons par surcharge, de mme que certains dbris de roche. Les poches sableuses tertiaires sont figures en teinte plate, avec distinction des parties exploites et de leur extension probable. Un schma tectonique est adjoint en cartouche. Les units cartographies possdent un caractre mixte. Il s'agit d'units lithostratigraphiques "Frasnien (F): Calcaire suprieur", mais aussi d'units d'apparence chronostratigraphique: "Visen suprieur (V3)".

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Fig. II.4: Extrait de la carte 1/25.000 de Louveign-Spa, par P. Fourmarier (1958). On notera la reprsentation des affleurements en noir ainsi que des formations superficielles par une trame en tirets.

Une slection de pendages et directions apparat sur la carte.

Sur la carte Stavelot-Malmdy de Geukens, les limons, les dpts de source, les colluvions, la tourbe sont reprsents par un figur spcial cachant les formations palozoques. Un schma tectonique est adjoint et les units cartographies sont lithostratigraphiques;

Enfin, la carte de R. Legrand, gologue du Service gologique, mentionne la nature des minralisations et prsente galement un schma tectonique petite chelle.

Toutes les cartes font figurer la forme des affleurements et les directions et pendages. Les failles de charriage sont distingues des failles transversales. Les alluvions modernes ainsi que les terrasses sont reprsents par des teintes plates.

Les nouvelles cartes 1/25.000 reprsentaient certainement une tentative d'amlioration, sous l'impulsion de P. Fourmarier, de la couverture 1/40.000. Les quelques cartes produites (Fig. II.5), quoique formant un ensemble peu homogne, tentaient de corriger les insuffisances des vieilles cartes, savoir la figuration trs incomplte de la couverture et l'absence des donnes gomtriques des affleurements.

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Paul Fourmarier

Une absence de consensus quant la mthode de lev adopte, quant au type de carte que l'on raliserait, un manque de suivi de la part du Conseil gologique et la collaboration de jeunes gologues ne voyant dans la carte bien souvent qu'une occupation secondaire, empcheront cette tentative d'tre mene bien dans des dlais raisonnables.

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Fig. II.5: tableau d'assemblage des cartes gologiques de la Belgique.

7. LA CARTE GEOLOGIQUE DE WALLONIE

Aprs laboration d'un cahier des charges, document fixant les prescriptions auxquelles devra r pondre la nouvelle carte gologique de Wallonie, plusieurs quipes seront cres, au sein des universits et du Service gologique de Belgique. Le respect des prescriptions du cahier des charges est contrl par un comit de pilotage. J'en extrais les points suivants:

- les documents d'archives comprendront essentiellement les points d'observation report s sur une carte topographique 1/10.000. La numrotation des nouveaux points respectera la numrotation adopte pour les archives du SGB. La prsentation des donnes sera standardise, avec une rubrique pour la localisation prcise et la nature des points d'observation, une rubrique pour la description gologique (avec sparation des caractres lithologiques, palontologiques, structuraux et ventuellement un schma), une rubrique pour l'interprtation stratigraphique et structurale et enfin, une rubrique pour la bibliographie;

- les documents d'dition comprendront les cartes gologiques traces l'chelle du 1/10.000, avec report des donnes structurales (stratification, schistosit, plis, failles, units structurales), des coupes gologiques explicatives, une notice explicative ("livret-guide") et ventuellement des cartes

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thmatiques.

La poursuite du programme comprend aussi un volet de gestion informatique qui a pour avantages:

"- la possibilit pour le g ologue de dialoguer avec l'encodeur et de corriger sa carte en cours de ralisation,

- la possibilit, suite de nouvelles connaissances, de mettre jour, rapidement et peu de frais, les cartes dj informatises,

- la possibilit de lier la carte une banque de donnes gologiques consultable de manire interactive par le Service et par des Services extrieurs."

Actuellement, beaucoup de cartes sont consultables en ligne, via internet, l'adresse suivante: http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartegeologique/consultation.htm#

Les points forts des nouvelles feuilles, outre les avantages lis l'informatisation, sont leur caractre dlibrment et dfinitivement lithostratigraphique (on cartographie des formations) afin de servir au plus grand nombre, la finesse de la stratigraphie utilise, la prise en compte des donnes de la photographie arienne et de la gomorphologie, l'accent mis sur l'interprtation structurale. C'est ce dernier point d'ailleurs qui, de l'avis de plusieurs des gologues cartographes, reste l'un des plus difficiles matriser. L'existence d'une notice explicative dtaille devrait galement favoriser la diffusion des nouvelles feuilles dans le public.

Que penser de ce bref historique? D'abord que la cartographie gologique est une discipline exigeante, ncessitant de celui qui la pratique une vaste culture gnrale lui permettant de faire la synthse de domaines aussi divers que la stratigraphie, la sdimentologie, la palontologie, la tectonique. Ensuite, que la difficult peut parfois se nicher l o on l'attend le moins, dans la figuration des rsultats. Que veut-on, que peut-on reprsenter? Quels seront les utilisateurs? Que feront les autres cartographes? Comment garantir l'homognit? Autant de questions auxquelles le cartographe se verra forc d'apporter une rponse.

Il est important galement de comprendre qu'une carte n'est qu'une figuration symbolique de ce qu'imagine un gologue, un groupe de gologues d'aprs un aperu trs fragmentaire de la ralit gologique qui elle, est immuable ( notre chelle d'observation...)

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Fig. II.6: tableau d'assemblage de la nouvelle carte gologique de Wallonie.

Voir aussi: http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartegeologique/index.htm

III. Les bases de la cartographie gologique

1. INTRODUCTION

Au moment de se lancer dans un premier travail de cartographie gologique, il est bon de se rappeler quelques rgles gnrales -de bon sens- quant la scurit et le comportement. Celles-ci sont valables dans notre pays et dans notre environnement proche, mais il est vident que dans le cas d'expditions plus lointaines, d'autres facteurs doivent tre pris en compte comme le climat, le relief, l'accueil des populations locales, la faune etc...

On attend videmment de tout gologue le respect de la nature qu'il parcourt: ne pas abandonner de dchets, ne pas dfricher outre mesure, ne pas dranger la vie sauvage; mais aussi, ne pas piller les gisements fossilifres, ne pas excaver outre mesure. Parmi les mesures lmentaires de scurit, rappelons celles-ci: ne pas s'aventurer en terrain difficile (parois escarpes, grottes, anciennes mines,...) sans avertir de l'endroit o l'on se trouve; toujours porter un casque en carrire; ne pas approcher de parois instables aprs le dgel; ne jamais utiliser un marteau comme burin; si possible porter des lunettes

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de scurit. Rappelons galement qu'il sera toujours plus facile de pntrer dans une proprit prive aprs s'tre prsent et en avoir fait la demande qu'aprs avoir t surpris par le propritaire furieux...

Enfin, il ne faut pas se cacher que le dcouragement est toujours possible: "on n'y comprend plus rien du tout": il est parfois bon d'abandonner provisoirement une zone dlicate et d'y revenir aprs rflexion, consultation de la bibliographie, lev de zones connexes, discussions.

2. LA PHASE PREPARATOIRE

Avant de se lancer dans le lev proprement dit, il est souvent utile de faire la bibliographie de la rgion tudier. C'est particulirement vrai dans nos pays de longue tradition gologique (cf. chapitre II!). Une visite des bibliothques, une consultation des bases de donnes (pour la Belgique, consulter les PP du Service gologique de Belgique, numros 265, 266, 273, 279 de G. Vandenven et ventuellement les archives du Service gologique o sont rpertoris anciens affleurements et sondages) donneront une premire ide des formations cartographier, des coupes connues, du style tectonique, des problmes en discussion, etc... Cette premire ide ne doit videmment pas vous empcher de faire preuve d'imagination: encore une fois, une carte gologique est personnelle et reflte la vision que son auteur a de la gologie de la zone qu'il a parcouru. C'est bien sr aussi le moment de se procurer les documents indispensables au lev comme les cartes topographiques, les photographies ariennes, la carte pdologique. Nous reviendrons sur ces diffrents documents.

Dans le cas o l'on est amen utiliser des units lithostratigraphiques dj dfinies, il est absolument indispensable d'tudier soi-mme soigneusement (lev banc par banc) les coupes types. En Belgique, c'est le cas de la plupart des formations. Un effort a t fourni par les diffrentes commissions de stratigraphie afin d'diter des ouvrages de rfrence o chaque formation est dfinie par un lithostratotype et une limite infrieure et suprieure. Les variations latrales et le domaine d'application des units cartographiques sont galement voqus (Bultynck et al., 1991; Boulvain et al., 1999; Godefroid et al., 1994). Un ouvrage plus succinct reprenant l'ensemble des formations dfinies en Belgique est aussi disponible (Bultynck & Dejonghe, 2001). La connaissance dtaille des formations qu'il aura cartographier permet au gologue de reconnatre celles-ci sans quivoque sur base d'affleurements parfois mdiocres et de placer les limites lithostratigraphiques en accord avec l'usage courant. S'il n'existe pas de dcoupage lithostatigraphique, le cartographe aura proposer ses propres units. Il doit alors slectionner sur sa carte ou proximit un certain nombre de coupes de bonne qualit, les dcrire minutieusement et y dfinir des limites infrieure et suprieure (voir ci-dessous).

3. LE MATERIEL

Celui-ci tient en relativement peu de chose (d'autant qu'il doit tre transportable par monts et par vaux): des vtements solides et tanches (surtout les chaussures), une gourde; un marteau; des porte-mines, crayons de couleur et gommes (il n'y a rien de plus frustrant que de se rendre compte devant un affleurement intressant que l'on n'a plus de quoi crire); une bouteille (tanche) d'HCl 10%; une loupe 10x; un rapporteur pour reporter sur la carte les mesures de direction et les relvements; une rgle; un mtre pliant ou roulant pour valuer des paisseurs lors de levs de coupes; une boussole et un clinomtre (nous y reviendrons); un carnet de terrain, des cartes topographiques et un porte-carte (idem), des sacs chantillons, des marqueurs indlbiles, un GPS.

Suivant les cas, on peut tre amen emporter en sus un altimtre, qui peut tre aussi un moyen de se localiser par rapport aux courbes de niveau de la carte (prvoir dans ce cas un itinraire passant par des points d'altitude connue afin de rgler l'appareil); une chelle de teintes conventionnelles (qu'est-ce qu'un calcaire lilas ple pour un autre gologue que vous?...), une tarire, un appareil photo, un casque,

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etc... Insistons sur les points suivants:

- la carte: l' chelle doit bien sr tre en rapport avec le type de lev effectu. Dans notre cas, il s'agit de lev de dtail et nous utilisons la carte 1/10.000 de l'IGN. Les versions bistres ont l'norme avantage de pouvoir tre colories. Toujours utiliser la version la plus rcente disponible, on n'a jamais trop de points de repres (nouvelles maisons, routes,...). Ces cartes portent en marge une graduation en coordonnes Lambert (X, Y) et en coordonnes gographiques (latitude, longitude). Afin de faciliter leur maniement, il est commode de les dcouper au format du porte-carte et de les numroter. Ne pas oublier galement des cartes chelle plus petite pour se situer dans un contexte rgional;

- le porte-carte: idalement au format A4, il comporte un dos dur capable de maintenir les cartes lorsque l'on crit dessus, une pochette pour protger les cartes non utilises, un dessus transparent pour pouvoir consulter la carte par temps de pluie. Cette combinaison insolite peut tre obtenue en associant un porte-document format A4 (non mtallique) et une chemise transparente;

- le carnet de terrain: ne faites pas d'conomies sur votre carnet de terrain! Il doit tre solide, inusable, l'preuve du climat (pluie). Ne jamais utiliser de feuilles volantes qui, bien sr, ne demanderont qu' s'envoler... Au contraire, utilisez un carnet solide, quadrill (pour pouvoir reprsenter des coupes l'chelle), de format moyen (environ 12x19 cm est idal: suffisamment petit pour rentrer dans les poches, suffisamment grand pour dessiner une coupe) et numrotez-en les pages: c'est souvent pratique pour faire des rappels et des annotations complmentaires. Il peut d'ailleurs tre utile de rserver les quelques premires pages un index que vous rdigerez aprs complte utilisation de votre carnet. Si le "papier" n'est pas tanche, toujours crire au crayon: c'est la seule manire d'tre sr de pouvoir se relire aprs une journe pluvieuse. Enfin, n'oubliez pas d'y crire en grand votre nom et votre adresse (ventuellement avec promesse de rcompense): il est arriv qu'un promeneur le renvoie son propritaire;

- la boussole: instrument indispensable s'il en est, c'est le bien le plus onreux du cartographe. De nombreux modles existent sur le march. Pour notre usage spcifique, la boussole doit disposer d'une nivelle bulle pour en assurer l'horizontalit et d'un systme de vise pour effectuer des relvements (voir ci-dessous). Toujours s'assurer de l'unit utilise (degrs, grades, millimes) et du sens de la graduation (du Nord vers l'Est ou vers l'Ouest). La premire opration effectuer est de calculer la dclinaison magntique de la boussole: la mesure donne par l'instrument est en effet un angle par rapport au nord magntique (azimut magntique), qu'il faut transformer pour obtenir un angle par rapport au nord cartographique (azimut cartographique). Cette opration simple doit tre effectue chaque changement de rgion de la faon suivante:

l d'un point connu A, viser un autre point connu B de la carte (clocher, chteau d'eau, pylne) et faire une lecture m;

l dessiner l'axe A-B sur la carte et mesurer au rapporteur l'azimut cartographique c de cet axe; l calculer la dclinaison d=c-m; l utiliser la correction c=d+m pour toutes les mesures postrieures.

Les erreurs de mesure la boussole peuvent avoir des consquences dsagrables (erreur sur la position lors d'un relvement, erreur sur la direction d'un plan gologique). Contrlez toujours les lments suivants:

l absence d'objet mtallique proximit de la boussole: marteau, porte-cartes mtallique ( proscrire), montures de lunettes, fils de clture, bracelet, automobiles;

l pas de champ lectrique: ligne haute tension;

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l utiliser la bonne dclinaison magntique; l faire une bonne lecture (mauvaise interprtation des graduations, etc...).

- le clinomtre s'il n'est pas inclus dans la boussole. Il est toujours possible d'en fabriquer un au moyen d'un rapporteur et d'un fil plomb...

Petit matriel -minimal- du cartographe: porte-document, boussole (avec nivelle et clinomtre), crayons, carte, rapporteur, carnet de terrain.

4. TECHNIQUES DE LEVE D'UNE CARTE GEOLOGIQUE

On trouvera ici la fois la description des manipulations effectues lors des mesures de direction et pendage et galement un aperu de la faon d'organiser le lev proprement dit. Il faut garder l'esprit que l'information doit tre rcolte avec un esprit libre d'ides prconues. Le lev est essentiellement une phase d'observation.

Mthodes de lev

l suivre les contacts entre les units cartographies: cette mthode semble la plus simple et la plus naturelle, puisqu'elle permet de relever directement les limites qui seront portes sur la carte. Elle n'est cependant applicable que pour des zones trs faible couverture. Dans ce cas, il est d'ailleurs probable qu'une tude attentive des photos ariennes livrerait d'aussi bons rsultats;

l les traverses: il s'agit de parcourir un itinraire prpar d'avance en accumulant les observations au fur et mesure de leur occurrence. Dans des zones pauvres en points de repres, les diffrents segments de l'itinraire sont des droites d'azimut connu, parcourues en mesurant les distances au double pas, au podomtre, etc... Lors de la prparation de l'itinraire, on retiendra particulirement

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les zones les plus propices en affleurements, savoir les cours d'eau, les escarpements, les routes. Un examen attentif de la carte topographique peut faire gagner beaucoup de temps. En sous-bois, en l'absence de points de repre, les affleurements situs le long d'un cours d'eau sont relativement faciles localiser l'aide de l'altimtre, puisque la simple connaissance de l'altitude suffit contraindre la position;

l une variante de cette mthode est la cartographie des affleurements: c'est la mthode la plus usite pour la cartographie de dtail. Il s'agit ici de recenser tous les affleurements et de porter sur la carte leur extension relle. Cette mthode est trs objective, puisqu'elle permet au lecteur de se rendre compte immdiatement des faits (les affleurements) sur lesquels repose l'interprtation (les tracs);

l dans les zones o les affleurements sont rares (en Belgique, par exemple), il faut utiliser toutes les ressources et les ruses disponibles pour rcolter de l'information: recensement des cailloutis dans les labours (attention au glissement sur pente, cf. Fig. III.10), utilisation de la carte pdologique, de plusieurs jeux de photos ariennes prises des poques diffrentes, variations dans le couvert vgtal, etc... Parfois, la tarire devient ncessaire et il est alors avantageux de travailler par "hypothse et vrification". Par tude des photos ariennes, de la carte pdologique et extrapolation des donnes d'affleurement, un trac est propos. Il s'agit ensuite de le mettre l'preuve de la tarire en plusieurs endroits-cls.

Technique de mesure de directions et pendages (mthode conseille, Fig.III.1)

l direction d'un plan (plan de stratification, plan de schistosit, plan axial, diaclase, plan de faille): c'est la direction d'une horizontale de ce plan: (1) placer le talon de la boussole sur la surface ou sur le porte-cartes pour niveler de petites irrgularits; (2) en maintenant le contact, amener la boussole l'horizontale l'aide de la nivelle; (3) faire la lecture;

l pendage d'un plan: (1) placer le clinomtre perpendiculairement la direction que vous venez de mesurer; (2) faire la lecture. Remarque: pour des plans trs faible pendage, il peut tre plus facile de dterminer d'abord la direction de plus grande pente en laissant s'couler un peu d'eau sur la surface, mesurer le pendage et ensuite dterminer la direction de l'horizontale du plan, 90 de la direction de plus grande pente.

ENREGISTREMENT DES MESURES: soit "direction/pendage": N065E/25SE, soit "pendage orient": 25->155.

l direction d'un linament (charnire d'un pli, ride de courant,...): c'est la direction d'un plan vertical passant par ce linament: (1) dposer votre porte-cartes sur le linament en le maintenant vertical; (2) placer votre boussole contre le porte-cartes et amenez-la l'horizontale; (3) faire la lecture;

l plongement d'un linament: (1) placer votre clinomtre sur le linament; (2) faire la lecture. Enregistrement des mesures, voir ci-dessus.

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Fig. III.1: lments gomtriques d'un plan gologique et d'une lination.

5. SE LOCALISER ET LOCALISER LES AFFLEUREMENTS

Il s'agit d'une tape trs importante du travail de lev: un affleurement mal localis est pire que pas d'affleurement du tout. Il faut tre sr tout moment de l'endroit o l'on se trouve, de manire pouvoir localiser tout nouvel affleurement maximum un millimtre prs (quelle que soit l'chelle: sur nos cartes 1/10.000, cela reprsente bien sr 10 m). Afin de parvenir ce degr de prcision, diffrentes mthodes sont possibles:

- utilisation des points de repre de la carte: c'est la plupart du temps possible, gr ce la qualit de nos

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cartes. Ayons de l'imagination quant nos points de repre: croisement de routes ou de chemins, btiments, mais aussi angle d'une prairie, d'une sapinire, confluence, haie, arbre remarquable, pylne, etc... Notons que sur la plupart des cartes (sauf les nouvelles cartes 1/10.000 dans le cas des routes de plus de 14 m de largeur), les routes ne sont pas figures en largeur relle: il faut mesurer par rapport au centre des ouvrages. N'oublions pas aussi que certains traits caractristiques voluent dans le temps: une prairie, mentionne comme telle sur la carte peut avoir t plante en sapins depuis lors: d'o l'utilit de disposer des versions les plus rcentes...;

- partir d'un point connu, il est toujours possible d'effectuer un cheminement au double-pas et la boussole: viser un point de repre situ approximativement dans la direction de progression (arbre, piquet,...), noter son azimut, ensuite s'y rendre en comptant le nombre de doubles pas (moins d'erreurs de comptage que le pas). Reporter distance et azimut sur la carte. Pour utiliser cette mthode, il est bien sr ncessaire d'talonner son pas de la faon suivante: sur une distance de 200 m d'un parcours "moyen" (par rapport au type de terrain rencontr), compter le nombre de doubles-pas dans un sens, puis dans l'autre et faire la moyenne si la diffrence est infrieure deux doubles-pas. Construire ensuite un abaque de conversion la dernire page de son carnet:

Bien pratique, cette mthode permet de ne pas dpasser 3 m d'erreur par 100 m. Ce qui signifie que sur nos cartes 1/10.000, un cheminement de 300 m reste dans notre limite d'imprcision de 1 mm.

- le relvement: c'est une technique de positionnement utilise en navigation ctire, topographie, randonne, etc... Il s'agit simplement de mesurer la boussole l'azimut de trois points de repre connus (formant entre eux un angle compris -si possible- entre 60 et 90) et de reporter leur anti-azimut sur la carte l'aide du rapporteur. La position est l'intersection des droites de relvement. Si les droites forment un triangle et si celui-ci est plus petit ou gal 1 mm, il suffit de pointer le centre du "triangle d'erreur". Si le triangle d'erreur est plus grand, il faut contrler au moyen d'une vise sur un quatrime repre ou dfaut se remmorer la liste des "erreurs possibles" et refaire les vises sur les trois premiers...

- le GPS (Global Positioning System): il s'agit d'un systme de positionnement par satellites dvelopp par l'US Department of Defense. Le systme europen Galileo devrait dans un avenir proche, assurer la mme fonction.

Le systme GPS comprend trois segments: le segment de contrle (stations au sol qui contrlent les satellites et tiennent jour les informations qu'ils transmettent), le segment spatial (satellites) et le segment utilisateur (positionnement en temps rel, mais aussi positionnement de haute prcision pour applications godsiques). Dans le cadre de la cartographie gologique, c'est videmment le positionnement en temps rel qui nous int resse. Une caractristique fondamentale du GPS est qu'en tant

Doubles-pas mtres Doubles-pas mtres 1 1,7 10 16,6 2 3,3 20 33,3 3 5,0 30 50,0 4 6,6 40 66,4 5 8,3 50 83,0 6 10,0 60 100,0 7 11,6 70 116,6 8 13,3 80 133,2 9 15,0 90 150,0

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que systme satellitaire, il est dynamiquement li au centre de masse de la terre et qu'il s'appuie donc sur un rfrentiel gocentrique auquel l'ellipsode WGS 84 est associ. Les systmes de rfrence locaux ne sont en gnral pas gocentriques et leurs orientations sont diffrentes de celle de WGS 84. Pour cette raison, les coordonnes GPS ne sont pas utilisables telles quelles dans un syst me de rfrence local (par exemple le Lambert belge).

- Le segment de contrle: il s'agit de cinq stations rparties autour de la terre: Hawaii, Colorado Springs (station principale), Ascencion, Diego Garcia et Kwajalein. La station principale utilise les donnes captes par toutes les stations pour calculer les phmrides des satellites et les corrections de leurs horloges. La station principale effectue galement les corrections orbitales ncessaires.

- Le segment spatial: il s'agit actuellement de 26 satellites placs dans 6 plans orbitaux inclins de 55 sur l'quateur, avec une altitude moyenne de 20.200 km. Leur fentre d'observation est d'environ 5 h par satellite. Leur fonction principale est de maintenir une base temps trs prcise au moyen d'oscillateurs atomiques embarqus et de transmettre ces informations aux utilisateurs via diffrents signaux. A partir de la frquence fondamentale, deux ondes porteuses sont modules par trois ondes de modulation. Le signal mis comprend deux codes destins la mesure de la distance satellite-utilisateur (version Coarse Acquisition et version Precision, destine aux militaires) et un code d'information destin transmettre vers les utilisateurs toute l'information utile aux calculs de positionnement (paramtres orbitaux du satellite, drive des horloges,...) A tout moment, un observateur terrestre peut observer 4 8 satellites simultanment.

- Le segment utilisateur: le signal mis par les satellites est compos d'une part par les frquences porteuses et d'autre part par les codes. Les mesures GPS peuvent donc se faire suivant deux mthodes diffrentes: la mthode des pseudodistances qui se pratique sur les codes et la mesure de phase excute sur les porteuses (cette dernire mthode est utilise pour les mesures de prcision; elle ncessite des mesures diffrentielles effectues par deux rcepteurs au moins et ne sera pas dtaille ici).

Mthode de la pseudodistance: la distance satellite-rcepteur peut tre dfinie par la formule suivante:

d=c.Dt

o d= distance relle satellite-rcepteur; c= vitesse de la lumire;

Dt est le dlai entre l'mission du signal par le satellite et la rception de ce signal par le rcepteur. Ce dlai est mesur par un dtecteur de corrlation qui maintient l'alignement entre la rplique du code gnr par le rcepteur et le signal provenant du satellite (rpt toutes les millisecondes). Comme les horloges des satellites et du rcepteur ne sont pas parfaitement synchronises, on parle de "pseudodistances" et l' quation devient:

p=d+c.(Dts-Dtr)

o p= pseudodistance; Dts= erreur horloge du satellite; Dtr= erreur horloge du rcepteur;

dans cette quation, les inconnues sont d et Dtr; en effet, Dts est fourni par le code

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information des satellites.

La distance satellite-rcepteur peut galement tre exprime de la faon suivante:

d=(Xs-Xr)+(Ys-Yr)+(Zs-Zr)

o Xr, Yr, Zr reprsentent la position du rcepteur et Xs, Ys et Zs, la position du satellite;

Comme la position du satellite est galement transmise par le code information, il suffit d'observer simultanment 4 satellites pour tablir 4 quations qui permettent de lever les 4 inconnues Xr, Yr, Zr, Dtr.

La prcision sur les pseudodistances est de 3m dans des conditions d'absence de brouillage. C'est le cas actuellement.

6. FACE A L'AFFLEUREMENT... LES DONNEES A COLLECTER

Il s'agit ici de la liste des choses voir et faire en face de tout affleurement. Au dbut, cette litanie doit tre suivie point par point afin de ne pas ngliger d'information importante.

Caractres gnraux

- Il faut d'abord viter les piges: s'agit-il bien d'un rocher en place et pas d'un bloc exotique (voire un mur...!); y-a-t-il du fauchage, le bloc a-t-il t bascul?

Fauchage affectant des phyllades du Dvonien infrieur (rgion de Bastogne).

- Il faut alors s'assurer d'tudier, dans la mesure du possible, tout l'affleurement. C'est souvent derrire un coin, au ras du sol que l'on pourra faire une mesure valable, que l'on trouvera le fossile intressant,...

Elments structuraux

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- Trouvons maintenant la polarit des couches: "o se trouvent le haut et le bas?" C'est une tape parfois difficile qui demande un peu de patience. Ci-dessous, quelques critres de polarit, choisis en fonction de leur valeur et de leur frquence (Fig. III.2).

Fig. III.2: quelques exemples de goptes.

- La recherche de la polarit des couches va de pair avec la recherche de la stratification S0. La stratification est probablement la surface la plus importante reprer, puisque les limites lithologiques lui sont gnralement parallles et que son organisation spatiale dtermine les plis et failles de la carte. Ici aussi, en dehors de cas simples o l'on observe des bancs bien dfinis (grs, calcaires stratifis,...), il faut un peu de patience. Dans certaines lithologies comme les schistes, la stratification S0 est souvent beaucoup moins bien marque que la schistosit S1 et seule la dcouverte de minces lamines plus grossires, de niveaux plus fossilifres peut fournir une rponse non ambigu. Dans la recherche de la

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stratification, il faut faire usage des critres suivants:

l contact de deux lithologies diffrentes; l alignement de fossiles, de lithoclastes, de fenestrae, etc... l lamination; l alignement de nodules, avec prudence (dans certains cas, les nodules se sont forms -ont t

rorients- en fonction des contraintes ultrieures);

Une fois la stratification repre de manire non quivoque, il faut effectuer les mesures de pendage et direction comme indiqu en (4) ci-dessus. Il peut tre utile de multiplier les mesures et d'adopter dans son carnet un code (*, **, ***) pour la qualit et/ou la reprsentativit de ces donnes.

Relations entre la stratification (S0), souligne par des bancs calcaires et la schistosit (S1) dans les schistes du Membre de Boussu-en-Fagne (Frasnien), prs de Barvaux.

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Difficult d'identifier la stratification S0 dans un affleurement o la schistosit est bien marque (Formation d'Ottr dans la coupe du chemin de fer de Vielsalm Salm-Chteau). En bleu, les surfaces les plus visibles qui, premire vue, semblent correspondre la stratification (S0?); en jaune, une lamination due des variations de granulomtrie permet de mettre en vidence la vritable statification (S0!) lors d'une examen plus attentif...

- Les plis et failles secondaires, l'chelle de l'affleurement, doivent bien sr tre relevs et figurs sur la carte (voir ci-dessous). Il est important de faire la diffrence entre structures plicatives d'origine sdimentaire (slumps), c'est --dire pr-lithification et structures plicatives d'origine tectonique, c'est--dire post-lithification. Voici quelques critres de distinction:

l les plis syn-sdimentaires peuvent tre tronqus puis enfouis sous les sdiments postrieurs; peuvent tre bioturbs par des organismes fouisseurs, perforants,... peuvent tre dcoups par des structures d'chappement de fluide; contiennent des lments figurs non dforms; ne prsentent jamais de clivage de type plan axial; ils peuvent tre recoups par contre par

un clivage postrieur d'orientation quelconque par rapport la structure; possdent des axes fortement disperss, situs peu prs dans le plan de glissement; ne sont pas associs des fractures ou veines;

l les plis tectoniques ont une gomtrie corrle avec les structures rgionales; prsentent une vergence et un plan axial symtriques par rapport aux plis principaux; ont un plan axial qui se prolonge sur de nombreux bancs; sont associs des fractures, souvent symtriques par rapport au plan axial peuvent prsenter un clivage de type plan axial, parfois en ventail; peuvent tre associs des failles de raccourcissement.

Essayez, autant que possible, de dessiner ces structures dans votre carnet de terrain (voir ci-dessous) et caractrisez-les: plis droits, djets, dverss; parallles, similaires; en Z, en M, en S, etc... Ces dernires informations vous indiqueront votre position par rapport aux plis principaux. Mesurez galement les lments suivants: direction et pendage des plans axiaux des plis, plongement des charnires.

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Fig. III.3: caractres gnraux et lments gomtriques des plis.

De mme, il faut distinguer failles syn-sdimentaires et failles tectoniques:

l les failles syn-sdimentaires n'affectent qu'une partie des dpts et sont cachetes par les sdiments postrieurs; sont typiquement listriques; ne sont pas associes des fractures et veines remplissage tardif; possdent un plan de faille irrgulier petite chelle ("dchirement"), le long duquel

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peuvent tre observs des sdiments contemporains; sont frquemment associs des structures sdimentaires du type slump, litage convolut,

chappement de fluide.

Dessinez ces structures dans votre carnet de terrain (voir ci-dessous) et caractrisez-les: failles normales, inverses (Fig. III.4), de chevauchement (Fig. III.5), dcrochement (Fig. III.4), etc... Mesurez galement les lments suivants: direction et pendage des plans de faille.

Une rampe est la portion de faille reliant deux glissements majeurs banc sur banc. Ces glissements horizontaux s'effectuent le long d'un niveau ductile ou incomptent. Le passage d'une rampe s'effectue dans un niveau rigide ou comptent et peut engendrer un anticlinal de rampe. Un duplex est un ensemble d'cailles tectoniques comprises entre deux contacts majeurs de dcollement (Fig. III.4).

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Fig. III.4: failles normale, inverse, dcrochements, rampe et duplex. D'aprs Dejonghe (1998).

Selon l'amplitude du dplacement li une faille ou un systme de faille, on parlera de chevauchement (faible rejet) ou de charriage (rejet important; dans ce cas, le compartiment dplac constitue une nappe). Sur la carte, la pointe des petits triangles qui jalonnent le trait de faille indique l'unit chevauchante (attention, cette pointe n'est pas ncessairement oriente dans le sens du pendage de la faille). Si une nappe est rode au point de montrer des terrains autochtones dans une boutonnire, ceux-ci constituent une fentre tectonique. Des lambeaux charris et isols sur des terrains autochtones sont

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appels klippes (Fig. III.5). Un lambeau de pousse est une portion de terrain arrach au substratum par une unit chevauchante et entran sous elle.

Fig. III.5: nappe de charriage. D'aprs Dejonghe (1998).

- D'autres plans remarquables doivent tre reprs et mesurs, citons successivement la ou les schistosits (S1, S2,...), les diaclases (D1, D2,...). De mme pour les linations: intersection de la stratification et d'un clivage, de deux schistosits,...

- Il faut attacher une grande importance aux relations entre stratification et schistosit qui permettent de se situer par rapport l'axe des plis (Fig. III.6).

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Fig. III.6: pli et schistosit. (1) banc de grs; (2) schiste; (3) plis secondaires; (4) failles; (5) laminations dans le banc de grs; (6) rfraction de la schistosit au passage du banc de grs. Dans cet exemple, la schistosit est de type "plan axial" (parallle au plan axial du pli), lgrement en ventail. Noter les relations entre S0 et S1 de part et d'autre du plan axial du pli: dans le cas du flanc normal, le pendage de S0 est plus faible que le pendage de S1; dans le cas du flanc inverse, le pendage de S1 est plus faible que celui de S0. Cette relation entre les allures de S0 et S1 permet de situer l'axe des plis et peut servir identifier la polarit des couches.

Lithologie et contenu fossilifre

Il faut caractriser le plus objectivement possible la roche qui se trouve devant vous: un autre gologue devrait pouvoir se reprsenter sans ambigut la lithologie de votre affleurement la lecture de votre description. Il faut donc tre soigneux dans sa description et utiliser des termes prcis, signification bien tablie et connue du plus grand nombre -qu'importe si ces termes sont anglais- Consulter cette fin vos notes de gologie sdimentaire, magmatique, mtamorphique...

L'identification des fossiles fait partie de la description de l'affleurement puisqu'aussi bien un calcaire gris fonc grenu stringocphales n'a pas la mme interprtation lithostratigraphique que le mme calcaire gris fonc grenu Productus cora. Une identification, mme sommaire de vos trouvailles palontologiques, ne peut qu'aider l'interprtation. De plus, il vous est toujours loisible de vous faire aider par un spcialiste: conservez et tiquetez vos fossiles (n d'affleurement)!

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Enfin, dans le cas d'affleurements composites, il est utile de faire un croquis (variations lithologiques dans les trois dimensions, relations entre les diffrents facis) ou de dessiner une colonne lithologique (volution de la lithologie au cours du temps).

Interprtation stratigraphique: les units cartographies

Une carte gologique moderne ou carte lithostratigraphique est un document qui montre la nature, la distribution et la structure des units cartographies. Il ne s'agit donc pas simplement d'une carte lithologique qui ne montre que la nature et la distribution des types de roche sans tenir compte de leur succession temporelle.

En guise d'exemple, la carte gologique du Massif de Philippeville dans sa version 1/40.000 de 1900 est une carte lithologique et non lithostratigraphique, puisque la lgende regroupe tous les schistes, tous les calcaires quelque soit leur ge. Il est bien entendu qu'une telle carte ne montre pas la structure tectonique de la zone en question.

La dfinition de l'unit cartographie doit donc impliquer une lithologie ou un ensemble de lithologies mais aussi un niveau stratigraphique. "Pour illustrer l'importance du niveau stratigraphique, imaginons une rgion lever constitue d'une squence de schistes, grs et conglomrats interstratifis. Une carte de lithologie peut donc se contenter de trois types de symboles, soit un par lithologie. La carte se prsentera, ds lors, comme une alternance de bandes reprsentant les trois types de roches. Puisqu'aucune distinction stratigraphique n'est faite sur cette carte entre les diffrentes bandes de mme lithologie, il n'est pas possible de dire si deux ou plusieurs de ces bandes reprsentent des units stratigraphiques diffrentes ou la mme unit rpte par plissement ou par faille." (Lees, 1989, p. 4.2).

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Fig. III.7: carte lithologique et carte lithostratigraphique.

Si l'on compare les deux cartes de la Fig. III.7, une seule des units schisteuses de la carte lithologique est reprsente sur la carte lithostratigraphique, o elle apparat comme un membre de la Formation du Caradras. Puisque la subdivision en formations ne repose pas spcifiquement sur la prsence de schistes, la cartographie des niveaux schisteux est optionnelle. Sur la carte lithostratigraphique de l'exemple, on peut imaginer que le Membre des Schistes du Pont a t cartographi parce qu'il forme un niveau repre important dans une squence conglomratique homogne, tandis que dans la Formation des Grs et Schistes de Frminois, il y a beaucoup de schistes et les niveaux individuels sont difficiles suivre.

Cette unit cartographie connotation lithologique et stratigraphique s'appelle donc la formation. C'est l'unit de base du dcoupage lithostratigraphique.

"The formation is the fundamental unit of lithostratigraphic classification: it is the formal unit, and the only formal unit, which is used for completely dividing the whole stratigraphic column all over the world into named units on the base of lithology.

A formation is a body of rock strata, of intermediate rank in the hierarchy of lithostratigraphic units, which is unified with respect to adjacent strata by consisting dominantly of a certain lithologic type or combination of lithologic types or by possessing other impressive and unifying lithologic features. The thickness of units of formation rank follows no standard and may range from less than a meter to several thousand meters, depending on the size of units locally required to best express the lithologic development of a region.

A formation should be based on a specifically designated and delimited type section (stratotype) and, where necessary, reference sections. The proposal for a new formation should be accompanied by a comprehensive description of its character and the features by which it may be identified. The lateral extent of a formation should be controlled by the extent of the definitive lithologic features on which the formation was based in its type and reference sections. The degree of change in lithology required to justify the establishment of distinct formations (...) is not amenable to strict and uniform rules but may vary with the complexity of the geology of a region and the detail needed to portray satisfactorily its rock framework and work out its geologic history.

Although a formation is a lithologic unit, the complexity of lithologic alternations and intergradations in nature is such that a variety of choices may be offered in the selection of formation boundaries. The choice may be influenced legitimately by factors such as lateral traceability, physiographic expression, etc., which may help to give the formation maximum utility in expressing the lithologic development of a region. Practicability of mapping and delineating on cross sections is an important consideration in the establishment of formations." (Hedberg, 1970, p. 9)

"The definition of a lithostratigraphic unit should be based on as full a knowledge as possible of its lateral and vertical variations, but for purposes of nomenclatural stability a type section (stratotype) should be designated. The stratotype should be identified geographically by a location map, by air photographs, or by coordinates of latitude and longitude. It should be identified geologically by a complete description of the unit and its limits. Artificial boundary markers may be desirable for delimitation on the ground.

Name and Rank of Units in Conventional Lithostratigraphic Hierarchy

Group---two or more formations

Formation ---fundamental unit of lithostratigraphy

Member--- named or unnamed lithologic entity within a formation

Bed--- named or unnamed distinctive layer in a member or formation." (Hedberg, 1970, p. 6).

"Other than in general dating, concepts based primarily on paleontologic character are little involved in the definition or differentiation of a lithostratigraphic unit, except as fossils may in themselves be important lithologic constituents; as, for example, in oyster-rich sandstones, coquinas, algal reefs, etc." (Hedberg, 1970, p.8).

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Comme sur l'exemple de la Fig. III.7, la lgende d'une carte lithostratigraphique permet d'attribuer un ge aux diffrentes formations. Ceci compense l'ventuelle perte d'information que pourrait ressentir un utilisateur, habitu aux anciennes cartes gologiques 1/40.000 qui reprsentaient des "Assises", units de mme ge, quelle que soit la lithologie.

L'chelle de la carte, si elle n'a pas d'influence directe sur le choix des formations utilises, contingente videmment leur reprsentation cartographique. Il est vident que sur une carte 1/10.000, on ne reprsentera que difficilement des formations pendage lev de moins de 30 m de puissance. Il s'agit alors d'oprer des regroupements de formations suivant la parent lithologique et/ou la praticabilit des limites. La densit en affleurement peut amener de mme regrouper certaines formations afin de ne pas donner une fausse impression de prcision. Il peut tre utile dans certains cas de cartographier un horizon repre d'paisseur faible (niveau de conglomrat, hmatite oolithique, etc...): il sera alors reprsent sur la carte de manire conventionnelle par un trait.

A plus petite chelle encore (cartes gologiques d'un pays entier, d'un continent, du monde), les cartes lithostratigraphiques ne sont plus ralisables et les unit s reprsentes sont des tages, des sries,... c'est--dire des unit s de mme ge. Il s'agit dans ce cas de cartes chronostratigraphiques.

Ces notions sont clairement explicites sur base d'exemples tirs des cartes gologiques de Wallonie l'adresse suivante: http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartegeologique/Principes_Carto.htm

7. REPORT DES DONNEES

En rsum, doivent obligatoirement figurer dans le carnet de terrain:

- donnes personnelles (nom, adresse), table de conversion double-pas/mtre;

- en dbut de campagne:

l la rgion du lev, son but; l la dclinaison magntique de la boussole; l un rsum de vos recherches bibliographiques (stratigraphie, tectonique, gomorphologie,...);

- chaque matin:

l la date, les conditions mto et votre tat de sant et humeur du jour (c'est important, car cela influence la qualit de vos observations);

l la ou les personnes ventuelles avec qui vous travaillez;

- chaque affleurement:

l le numro d'affleurement suivi du numro du fragment de carte; l la localisation de l'affleurement (croquis, vises, description: "le long de la route de Habay

Arlon, 50 m au SE d'une chapelle, prs du bois du Mauvais Passage"); l la nature de l'affleurement et ses dimensions ("front de carrire d'orientation SE-NW, environ

25x150 m", "talus de route, environ 1x25 m", "rocher isol, environ 1x3 m", "chblis", "trou la tarire, 1,5 m de profondeur", "dbris pars",...);

l l'tat, la fracheur de l'affleurement ("nouvelle excavation", "affleurement envahi de vgtation",...);

l ventuellement un dessin. Ce mode de reprsentation d'une information est trs riche: il favorise

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une observation minutieuse, il permet de reprsenter des lments que l'on ne comprend pas (encore), il permet une bonne mise en relation des divers lments gomtriques de l'affleurement (stratification, schistosit, failles, plis,...), il permet de localiser prcisment des mesures et des chantillons et enfin, il permet de se remmorer plus facilement l'affleurement aprs la campagne de terrain! En exemple, un extrait de carnet de terrain (Fig. III.8);

l les lments gomtriques (pendage, direction des S, D, plis, failles, polarit), localiss sur un croquis si ces lments varient l'chelle de l'affleurement;

l la lithologie, comprenant le nom de la roche, sa couleur (utiliser ventuellement une chelle de teintes conventionnelles), sa cohsion, sa granulomtrie, sa texture, les ventuelles structures sdimentaires. Exemples: "grs jaune friable, fin, matrice argileuse, laminations planes parallles"; "siltite verdtre bioturbe"; "calcaire massif gris clair de type rudstone",...

l le contenu fossilifre comprenant: la nature des fossiles (nom), leur taille, leur morphologie, leur abondance, leur tat de prservation (frais, rod, bris), leur rpartition (concentrs, disperss, en position de vie,...) exemples: "abondants stromatopores globulaires dcimtriques, concentrs la base du banc; certains sont briss"; "quelques tabuls branchus (Thamnopora?) en position de vie",...

l les structures diagntiques: concrtions, nodules, veines, stylolithes,... l dans le cas d'affleurements composites, les relations entre les diffrentes lithologies (croquis ou

colonne lithologique) avec les paisseurs des diffrentes units, leurs relations (nature des contacts: joint de stratification, rosion, discordance,...) et les ventuels passages latraux;

l enfin, l'interprtation stratigraphique, nettement spare des observations ("Interprtation: Formation de Trois-Fontaines, probablement base de la formation").

Ne pas oublier que les "formations de couverture" sont galement des formations et doivent donc tre dcrites si elles sont visibles!

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Fig. III.8: extrait d'un carnet de terrain, montrant les diffrents lments prendre en considration et la sparation entre localisation, description et interprtation.

Sur la carte de terrain figurent au crayon:

- pour chaque affleurement:

l l'extension et le type d'affleurement (en place, dbris, carri re); l le numro de l'affleurement;

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l les donnes gomtriques: direction et pendage de la stratification, du clivage, des diaclases, d'ventuels plans de faille, des plans axiaux des plis; (direction et pendage des linations);

- autres indications: tout ce qui est jug utile au trac des limites gologiques: rupture de pente, phnomnes karstiques, zones humides, changement de vgtation, etc...

- les tracs des limites des unit s cartographies, les failles, les plis majeurs. Il faut essayer cote que cote d'effectuer ces tracs sur le terrain: remettre ce travail plus tard expose des remords tardifs... C'est sur le terrain que l'on peut chercher par o passe la limite suppose et trouver des lments pour confirmer ou infirmer cette hypothse.

8. LE TRACE

S'il est relativement facile de tracer les limites gologiques quand les contacts sont visibles l'affleurement, il en va tout autrement quand les contacts sont

geologie cartographie

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