UET-TP3

ENSEIGNEMENT DE SPECIALITE :

LES ROCHES PRODUITS ET TEMOINS DU TEMPS

Séances N°X + 1

Définir un fossile stratigraphique et montrer comment l'étude des fossiles stratigraphiques renseigne sur l'âge des roches et sur la chronologie des phénomènes.

 

POSTE 1 : DU GISEMENT (DE THOUARS) A LA NOTION D'UNITE BIOSTRATIGRAPHIQUE

 

Le TOARCIEN est un étage du Jurassique Inférieur s'étendant entre -186 Ma et -179 Ma. Les carrières de Vrines près de Thouars représentent une coupe géologique de référence mondiale ou stratotype pour le Toarcien ; 27 unités biostratigraphiques élémentaires d'extension régionale appelées horizons y ont été définies par Jean Gabilly, et représentent chacune un intervalle de temps précis matérialisé par un ou plusieurs bancs et caractérisé par une association faunique homogène ; cet horizon porte le nom de "l'espèce indice" et est affecté d'un chiffre romain.

  1. A partir du texte précédent calculer la durée moyenne d'un horizon géologique du Toarcien. Que pensez-vous du pouvoir de résolution de cet outil biostratigraphique ?
  2. En supposant une vitesse de sédimentation constante, l'observation de la coupe de la route de Niort à Thouars permet-elle d'affirmer que chaque horizon a la durée calculée précédemment ?
  3. A partir du tableau A définir le nom de l'espèce indice des horizons VI, VII, X, XI.

 

Document commun activité 1 et activité 3 :

 

POSTE 2 : EVOLUTION DES AMMONITES

Près de 80 espèces d'Ammonites sont recensées sur le gisement de Vrines. Les Ammonites sont des Mollusques (Céphalopodes) marins exclusivement fossiles ayant composé des peuplements abondants Et extrêmement diversifiés dans les mers épicontinentales du Jurassique et Crétacé, nageant "à reculons" par propulsion d'eau en milieu marin franc d'une profondeur < 150 m, en climat tropical. A cette époque l'Océan Atlantique n'existe pas encore (un bras de mer s'installe), les "Etats Unis" étaient liés à l'Europe. Leur disparition est liée à la crise Crétacé-Paléocène.

Les Ammonites constituent d'excellents fossiles stratigraphiques permettant de dater précisément les niveaux d'où elles sont issues ; elles sont caractérisées par une évolution rapide et complexe, ayant donné une grande diversité d'espèces à durée de vie brève à l'échelle des temps géologiques et simultanément elles montrent une large répartition géographique.

  1. A partir du texte précédent relever des arguments permettant au géologue d'affirmer que les Ammonites constituent un excellent outil de datation relative.
  2. A partir de la fiche explicative jointe définir les principales caractéristiques des 4 fossiles d'Ammonites en complétant le tableau suivant.
  3. En utilisant le tableau précédent et le document "Evolution des genres Orthildaites et Hildocéras" établir quelques caractéristiques évolutives des Ammonites du Toarcien.
  4. En biologie l'espèce est définie sur des critères d'interfécondité ; qu'en est-il en géologie ?

Tableau du b) à compléter :

  ORTHILDAITES douvillei HILDOCERAS tethysi HILDOCERAS bifrons HILDOCERAS semipolitum
DIMENSIONS :

- O

- D

- O/D

       
INVOLUTION :

- évolute

- involute

       
CARENE        
SECTION :

- subrectangulaire ovalaire

- subquadrangulaire arrondie

- rectangulaire

- rectangulaire /

- trapézoïdal

       
ORNEMENTATION :

Relief des Côtes :

- faible :

- forte :

Forme des Côtes :

- anguliradiées

- rectiradiées

Dimension des arcs :

- arc interne court

- arc interne allongé

- arc externe infléchi vers l'avant

       
Sillon latéral :

- absent

- sur les derniers tours

- présent partout

       
HORIZON N°        

 

 

 

 

POSTE 3 : BIOCHRONOLOGIE, CORRELATIONS STRATIGRAPHIQUES

A partir du document "Lithostratigraphie et biostratigraphie des coupes de Thouars, Ligron et Sainte Verge dans la zone d'écueil du haut-fond vendéen" :

  1. Identifier les périodes de temps non enregistrées sur la coupe de Ligron.
  2. Corréler les trois coupes en reliant les horizons communs à l'aide d'un tracé effectué avec une règle. Emettre des hypothèses expliquant les variations sédimentologiques observées (les entroques sont des débris de tiges de Crinoïdes, êtres vivants fixés sur le fond marin ; les oolithes ferrugineuses traduisent un lessivage continental, donc la proximité du continent et un milieu oxygéné donc agité et peu profond).
  3. Les documents "Paléogéographie du Poitou au Toarcien" et "Répartition des lithofaciès entre la Terre armoricaine et le bassin de Paris au Toarcien" vous permettent-ils de préciser les hypothèses émises précédemment ?

 

 

 


CORRECTION SEANCE N° X+1

POSTE 1 :

  1. Le Toarcien s'étend sur 7 millions d'années et 27 horizons ; la durée moyenne d'un horizon est donc de 7 Ma /27 = 260.000 ans ; le pouvoir de résolution est donc particulièrement important.
  2. Si l'on suppose une sédimentation continue, on constate que certains horizons sont plus épais et d'autres plus fins donc la durée précédemment calculée ne peut être qu'une moyenne et n'est pas valable pour tous les horizons. Il est aussi possible de raisonner en disant que chaque étage a une durée égale mais cela suppose une vitesse de sédimentation différente. Seule une datation absolue permet de résoudre l’ambiguïté.
  3. VI : Semipolitum. VII : Sublevisoni. X : Bifrons. XI : Semipolitum.

 

POSTE 2 :

b)

  ORTHILDAITES
douvillei
HILDOCERAS
tethysi
HILDOCERAS
bifrons
HILDOCERAS
semipolitum
DIMENSIONS

- O

- D

- O/D

DIMENSIONS

en mm

74

137

0.54

86

167

0.51

90

172

0.52

58

123

0.47

INVOLUTION :

- évolute

- involute

oui

oui

oui

oui

CARENE :

oui ; à 2 sillons latéraux

oui

oui ; à 2 sillons latéraux

 
SECTION :

- subrectangulaire ovalaire

- subquadrangulaire arrondie

- rectangulaire

- rectangulaire

/trapézoïdal

oui

oui

oui

oui

ORNEMENTATION:

Relief des Côtes :

- faible :

- forte :

Forme des Côtes :

- anguliradiées

- rectiradiées

- flexiradiées

Dimension des arcs :

- arc interne court

- arc interne allongé

- arc externe infléchi vers l'avant

oui

oui

oui

oui

oui

oui

oui

oui

oui

oui

Sillon latéral :

- absent

- sur les derniers tours

- résent partout

oui

oui

oui

oui

HORIZON N° :

VI

VII

X

XI XII

Un fossile est un reste ou une trace d'organisme conservée le plus souvent dans une roche sédimentaire.

La fossilisation est un phénomène exceptionnel lié aux conditions de dépôt et de recouvrement des organismes et à l'histoire géologique future du milieu de dépôt.

Un fossile stratigraphique est un excellent moyen de datation relative ; pour cela l'espèce concernée doit avoir une existence la plus courte possible, une relative abondance et une importante répartition géographique.

Caractères évolutifs des ammonites du Toarcien :

La notion d'espèce établie à partir d'êtres vivants exclusivement fossiles repose sur des critères essentiellement morphologiques.

POSTE 3 :

  1. La coupe de Ligron révèle de nombreuses lacunes stratigraphiques : les horizons I à IV, XIV à XVII sont absents.
  2. Les trois sites exposent des faciès identiques : calcaires argileux à oolithes ferrugineuses et à entroques au Toarcien inférieur et moyen ; ils témoignent donc d'une sédimentation dans des milieux de dépôts similaires.

Mais la coupe "route de Niort à Thouars" montre une absence de dépôts dans les horizons I à VII ; celle de "Rigollier-Sainte Verge" montre une lacune sédimentaire de I et II ; d'autre part, il y a des variations importantes d'épaisseur d'un siTe à un autre. Enfin il y a absence de dépôts à Ligron à partir de l'horizon XIV.

On peut émettre comme hypothèses :

Vu la proximité des trois sites, la présence de lacunes permet d'envisager une sédimentation lenticulaire (flaques).

En outre, l'impossibilité de séparer les horizons VI à IX, à Rigollier par exemple, témoigne d'une sédimentation dite condensée à mettre en relation avec un faible taux de sédimentation. Ces deux phénomènes caractérisent la zone d'écueils du haut fond vendéen au Toarcien inférieur et moyen.

L'érosion Tertiaire et Quaternaire a dégagé le site de Ligron jusqu'à l'horizon XIII.

 


Académie de Poitiers
Courrier électronique : svt.enligne@ac-poitiers.fr
Dernière mise à jour : 26/05/00