La paléogéographie a pour objet la reconstitution des paysages et des milieux qui existaient à la surface du globe au cours des temps géologiques passés. À partir de l’étude des roches sédimentaires affleurant dans une région et de leur contenu fossilifère, le géologue peut établir une carte paléogéographique, document qui représente la répartition des différents milieux de sédimentation à une époque donnée. Ce chapitre présente les documents nécessaires et la démarche permettant de construire une telle carte.
Le milieu de sédimentation et la notion de faciès
Un milieu de sédimentation est un espace caractérisé par des conditions physiques, chimiques et biologiques particulières dans lequel s’accumulent des sédiments. On distingue les milieux continentaux, de transition et marins.
Chaque milieu imprime sa marque dans les roches : c’est le faciès, ensemble des caractères lithologiques et paléontologiques d’une couche, qui permet d’identifier le milieu de dépôt.
Les documents nécessaires à la reconstitution
La reconstitution s’appuie sur la colonne stratigraphique de chaque affleurement, la coupe géologique, et des analyses de laboratoire. La corrélation entre plusieurs colonnes est indispensable avant toute reconstitution d’ensemble.
Étapes d’élaboration d’une carte paléogéographique
Démarche : identifier le faciès en chaque point, en déduire le milieu, reporter sur un fond de carte, tracer les limites entre milieux par interpolation, compléter par les paléocourants. La carte doit toujours être datée.
Transgressions et régressions
Quand le domaine marin gagne sur le continent : transgression marine. Quand la mer se retire : régression marine. Ces mouvements se traduisent par une succession verticale de faciès.
Limites de la méthode
Affleurements ponctuels et incomplets, diagenèse, ambiguïté des faciès : la fiabilité dépend du nombre de points d’observation et de la rigueur des corrélations.
Exercices
Exercice 1 — Définir « milieu de sédimentation » et « faciès ». Exemple de faciès continental et marin.
Exercice 2 — Points A (grès à stratifications entrecroisées, débris végétaux), B (calcaire gréseux à coquilles marines), C (calcaire fin à foraminifères). Identifier le milieu de chaque point.
Exercice 3 — Proposer l’organisation spatiale de A, B, C (proximité du continent/large) et justifier.
Exercice 4 — Colonne : (1) grès continental, (2) calcaire gréseux marin, (3) calcaire pélagique. Évolution du milieu et nom du phénomène.
Exercice 5 — Colonne inverse : (1) pélagique, (2) marin peu profond, (3) continental. Évolution et nom du phénomène.
Exercice 6 — Coupe A : continental sur marin. Coupe B (plus au large) : marin seul. Expliquer le diachronisme des faciès.
Exercice 7 — Localités D,E,F,G alignées continent→large avec faciès croissants en profondeur. a) Milieu de chacune. b) Organisation. c) Migration vers D : quel phénomène ? d) Deux limites de la méthode.
Corrigés
Corrigé 1 — Milieu de sédimentation : espace aux conditions particulières où s’accumulent les sédiments. Faciès : caractères lithologiques/paléontologiques d’une roche. Ex continental : grès à débris végétaux. Ex marin : calcaire à coquilles.
Corrigé 2 — A : continental (fluviatile). B : transition/marin peu profond. C : marin ouvert (calme, carbonaté).
Corrigé 3 — A proche du continent, B intermédiaire, C proche du large : gradient logique de diminution des apports détritiques vers le large.
Corrigé 4 — Approfondissement progressif : transgression marine.
Corrigé 5 — Retrait progressif de la mer : régression marine.
Corrigé 6 — Le rivage a migré vers le large (régression) plus tôt en A qu’en B : diachronisme des faciès — un même faciès peut avoir un âge différent selon l’endroit.
Corrigé 7 — a) D continental, E transition, F marin peu profond, G marin ouvert. b) Organisation en bandes parallèles à la côte (marge continentale typique). c) Transgression marine. d) Affleurements ponctuels/incomplets, diachronisme des limites de faciès.
