CHAPITRE
© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.
3 3
reLationS entre
topographie et géoLogie
3.1 introduction
Les cartes géologiques représentent, en projection sur un plan
horizontal, la disposition des formations géologiques visibles
à la surface du sol. Il peut s’agir de formations sédimentaires
stratifiées, de séries volcaniques, de masses plutoniques ou
bien encore d’ensembles métamorphiques. Ces formations
géologiques ont souvent été déformées au cours de leur histoire et se trouvent basculées, plissées ou recoupées par des
failles. Ces informations figurent également sur la carte.
Si on sait interpréter les informations visibles à la surface du sol et transcrites sur les cartes géologiques il est alors
possible de reconstituer d’une manière assez fiable l’organisation en profondeur des formations géologiques de la
partie supérieure (quelques centaines de mètres à quelques
kilomètres) de la croûte terrestre.
L’interprétation des cartes géologiques consiste, pour
une grande part, à concevoir une image mentale en 3D du
substratum d’une région à partir de son image perçue en 2D
qui est la carte.
La carte géologique représente souvent des objets de
formes assez simples qui obéissent à des règles également
simples de géométrie dans l’espace, qu’il est nécessaire de rappeler. Pour simplifier, nous réduirons dans un premier temps,
les structures géologiques à des surfaces planes. Par la suite,
nous nuancerons cette approximation pour aboutir à des
représentations à géométrie plus réaliste mais plus complexe.
3.2 orientation d’une Surface
géoLogique pLane
Quelle que soit sa nature (limite de couche, plan de
faille, schistosité…) une surface géologique plane (S) peut
avoir une position quelconque dans l’espace : horizontale,
inclinée ou verticale. Elle est repérée dans l’espace par une
droite ou direction et un angle ou pendage :
– la direction (D) du plan (S) est une droite horizontale
de ce plan ; elle est repérée par rapport au Nord et définie
par un angle δ ou azimut de D. Classiquement cet angle δ
est mesuré depuis le Nord, en tournant dans le sens des
aiguilles d’une montre. Les mesures étant faites à l’aide
d’une boussole, c’est donc par rapport au nord magnétique
(N mg) qu’est donnée cette mesure (fig. 3.1a). Pour se
référer au Nord géographique (Nord des cartes) il convient
de faire une correction de la valeur de la déclinaison au lieu
et à l’époque de la mesure ; la déclinaison est l’angle entre la
direction du Nord magnétique, variable au cours du temps,
et la direction du Nord géographique, qui est fixe ;
– le pendage (α) est l’angle que fait cette surface par rapport à un plan horizontal H (surface de référence). Mesuré
avec un clinomètre (système simple incorporé à la boussole
et repérant la verticale Z du lieu), le pendage est donné en
degrés ; sa valeur varie de 0° (pendage nul plan horizontal) à
90° (plan vertical) (fig. 3.1b). Outre la valeur angulaire α du
Figure 3.1 a) Mesure de l’orientation (direction et pendage) d’une surface plane S à l’aide d’une boussole.
b) Clinomètre et boussole.
S
H
D
Nmg
δ
α
z
α
a
p
N
S
E
w
NE
SW
NW
SE
0
90
90
degrés
Clinomètre
Boussole
b
© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.
3 3
reLationS entre
topographie et géoLogie
3.1 introduction
Les cartes géologiques représentent, en projection sur un plan
horizontal, la disposition des formations géologiques visibles
à la surface du sol. Il peut s’agir de formations sédimentaires
stratifiées, de séries volcaniques, de masses plutoniques ou
bien encore d’ensembles métamorphiques. Ces formations
géologiques ont souvent été déformées au cours de leur histoire et se trouvent basculées, plissées ou recoupées par des
failles. Ces informations figurent également sur la carte.
Si on sait interpréter les informations visibles à la surface du sol et transcrites sur les cartes géologiques il est alors
possible de reconstituer d’une manière assez fiable l’organisation en profondeur des formations géologiques de la
partie supérieure (quelques centaines de mètres à quelques
kilomètres) de la croûte terrestre.
L’interprétation des cartes géologiques consiste, pour
une grande part, à concevoir une image mentale en 3D du
substratum d’une région à partir de son image perçue en 2D
qui est la carte.
La carte géologique représente souvent des objets de
formes assez simples qui obéissent à des règles également
simples de géométrie dans l’espace, qu’il est nécessaire de rappeler. Pour simplifier, nous réduirons dans un premier temps,
les structures géologiques à des surfaces planes. Par la suite,
nous nuancerons cette approximation pour aboutir à des
représentations à géométrie plus réaliste mais plus complexe.
3.2 orientation d’une Surface
géoLogique pLane
Quelle que soit sa nature (limite de couche, plan de
faille, schistosité…) une surface géologique plane (S) peut
avoir une position quelconque dans l’espace : horizontale,
inclinée ou verticale. Elle est repérée dans l’espace par une
droite ou direction et un angle ou pendage :
– la direction (D) du plan (S) est une droite horizontale
de ce plan ; elle est repérée par rapport au Nord et définie
par un angle δ ou azimut de D. Classiquement cet angle δ
est mesuré depuis le Nord, en tournant dans le sens des
aiguilles d’une montre. Les mesures étant faites à l’aide
d’une boussole, c’est donc par rapport au nord magnétique
(N mg) qu’est donnée cette mesure (fig. 3.1a). Pour se
référer au Nord géographique (Nord des cartes) il convient
de faire une correction de la valeur de la déclinaison au lieu
et à l’époque de la mesure ; la déclinaison est l’angle entre la
direction du Nord magnétique, variable au cours du temps,
et la direction du Nord géographique, qui est fixe ;
– le pendage (α) est l’angle que fait cette surface par rapport à un plan horizontal H (surface de référence). Mesuré
avec un clinomètre (système simple incorporé à la boussole
et repérant la verticale Z du lieu), le pendage est donné en
degrés ; sa valeur varie de 0° (pendage nul plan horizontal) à
90° (plan vertical) (fig. 3.1b). Outre la valeur angulaire α du
Figure 3.1 a) Mesure de l’orientation (direction et pendage) d’une surface plane S à l’aide d’une boussole.
b) Clinomètre et boussole.
S
H
D
Nmg
δ
α
z
α
a
p
N
S
E
w
NE
SW
NW
SE
0
90
90
degrés
Clinomètre
Boussole
b