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Travaux pratiques de CARTOGRAPHIE 2009-2010

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TRAVAUX PRATIQUES

DE CARTOGRAPHIE

Pr. Dr. SARA VANDYCKE

Facult Polytechnique de Mons

Gologie Fondamentale et Applique

Anne acadmique 2007-2008


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TRAVAUX PRATIQUES DE CARTOGRAPHIE

Introduction gnrale la cartographie gologique

Notes aux tudiants

La cartographie, et la cartographie gologique en particulier, est une discipline des sciences de

la terre part entire. Russir sur un seul document plan intgrer des donnes aussi diverses que la topographie, la lithologie des roches, leur structure et leur agencement, ainsi que parfois

lhistoire entropique de la rgion par lemplacement des mines et carrires, demande une large

connaissance gnraliste des sciences de la terre comme de savoir jongler avec les concepts

pointus de la ptrographie, de la tectonique, de la gomtrie, du gnie minier. Il est ainsi clair

que ces quelques pages ne sont pas un cours exhaustif de cartographie gologique mais

quelques notes qui doivent permettre, au terme des travaux pratiques de savoir lire et interprter

une carte gologique.

Les travaux pratiques de cartographie en 3me Bachelier Mines sintgrent dans une continuit entre les cours de gologie gnrale, de ptrographie, de tectonique, mais aussi faisant appel

des notions de gomtrie et de topographie, pour aboutir, au cours du stage ou camp de terrain

dans les Alpes au dbut du premier Master Mines, ce que ltudiant ralise lui-mme un esquisse dune carte gologique. Ensuite, au cours de ces tudes et de son parcours

professionnel, lIngnieur des Mines sera souvent confront ce type de document de

cartographie gologique. Savoir lire, comprendre vite, de manire pragmatique un tel document

complexe sera toujours un plus, mme si lon ne devra sans doute plus jamais sy attardait

autant que pendant ces quelques heures de travaux pratiques !

Les notes des travaux pratiques de cartographie gologique suivent globalement le droulement

des 7 sances prvues lhoraire. Des notions lmentaires de lecture de cartes topographiques seront revues. Des coupes topographiques qui permettent de dterminer le relief, et par l de lire

le paysage seront effectues. Les diverses manires de mesurer les structures sont explicites ainsi que lutilisation des projections strographiques et des rosaces directionnelles. La

meilleure manire de se plonger dans une carte gologique est deffectuer des coupes

directionnelles, en commenant par des structures simples tabulaires et des sries monoclinales,

pour passer des sries gologiques affectes par quelques failles, pour ensuite aborder les

structures plisses, et finalement se confronter aux structures en nappe de charriage. Lorsque

ces diverses figures gologiques auront t abordes progressivement dans leur difficult, la

lecture de cartes plus complexes est envisage. Les travaux pratiques se termineront ainsi par la

lecture de cartes gologiques relles, dans des contextes structuraux varis. Quelques figures illustrent ces notes mais ce sont les propres travaux des tudiants qui les compltent au mieux.

Si les techniques de cartographie gologique sont globalement les mmes pour tous, les reprsentations, les philosophies de reprsentation diffrent parfois selon les pays, les

continents, la culture (francophile ou angloxaxone) ou le niveau de difficult des cartes.

Quelques exemples seront abords. Des rfrences bibliographiques sont proposes pour une

utilisation plus approfondie.


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Sommaire

Introduction gnrale la cartographie gologique ................................................................... 2 Notes aux tudiants...................................................................................................................... 2

1. La carte topographique. ....................................................................................................... 4 1.1. Dfinition. ..................................................................................................................... 4

1.2. Projection cartographique. ............................................................................................... 5

1.3. Principaux lments reprsents sur la carte topographique : ........................................ 5 1.4. Echelle et orientation. ....................................................................................................... 6

1.4.1. Echelle numrique .................................................................................................... 6

1.4.2. Echelle graphique ...................................................................................................... 6

1.4.3. Orientation et localisation ......................................................................................... 6

1.5. Le relief............................................................................................................................. 7 1.5.1. Hachure et tons foncs .............................................................................................. 7

1.5.2. Les courbes de niveaux ............................................................................................. 7

1.5.3. Les pentes du relief. .................................................................................................. 8 1.5.4. Les formes particulires du relief ............................................................................. 9

2. Mesure et reprsentation dune structure. ......................................................................... 9 2.1. Mesure dune structure ..................................................................................................... 9

2.2. La boussole la main ..................................................................................................... 10

2.3. Projection strographique. ............................................................................................ 10

2.4. Utilisation du canevas de Schmidt ................................................................................. 11

2.4.1.Utilit du canevas. .................................................................................................... 13

2.4.2.Description du canevas de Schmidt ......................................................................... 13 2.5. Rosace de direction (Rosace directionnelle) ................................................................. 14

3. Les coupes gologiques ....................................................................................................... 15 3.1. Coupe gologique : Dfinition. ...................................................................................... 15

3.2. Structures tabulaires ....................................................................................................... 15

3.3. Structure monoclinale. ................................................................................................... 15

3.3.1. Dtermination du pendage. ..................................................................................... 16

3.3.2. Dessin de la coupe gologique. .............................................................................. 17

3.3.3. Prsence dune faille. .............................................................................................. 18

3.3.4. Signes du pendage sur la carte gologique............................................................. 19

3.4. Structures plisses .......................................................................................................... 19 3.5 Chevauchement et nappes de charriage .......................................................................... 21

3.6. Plutonisme, volcanisme,terrils et remblais ................................................................ 21

4. La carte gologique ............................................................................................................. 23 4.1. Dfinition ........................................................................................................................ 23

4.2. Lecture dune carte gologique ...................................................................................... 24

4.2.1. Le cadre ................................................................................................................... 24

4.2.2. La lgende ............................................................................................................... 24

4.2.3. Les couleurs et les indices des cartouches ............................................................. 24 4.2.4. Les tracs et contours gologiques ......................................................................... 24

4.2.5. La notice des cartes gologiques ............................................................................ 25

4.3. Chronologie des vnements ......................................................................................... 25 Rfrences bibliographiques ......................................................................................................... 25


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1. La carte topographique.

1.1. Dfinition.

La carte topographique est la projection sur un plan horizontal, celui dune feuille de papier par

exemple, dune partie de la surface terrestre.

- Justification : La carte gologique est reprsente en surimposition sur un fond

topographique, qui permet de localiser gographiquement les indices gologiques et de

reconnatre le relief de la rgion, afin notamment de lire le paysage gologique.

Figure 1. Exemple reprsentatif de projection de courbes de niveau sur un plan dgale

altimtrie (modifi partir de Sorel et Vergely, 2004).


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1.2. Projection cartographique.

Il existe de nombreux types de projection topographique, pour divers types de cartes,

diffrents endroits de la plante. La projection dpend de la surface couverte et du type de

relief. Aucune nest parfaite, chacune a ses dfauts et ses qualits. Sur un planisphre, le

globe est recouvert de rseaux de mridiens N-S et de parallle E-W orthogonaux, qui

prsentent de fortes distorsions prs des ples notamment.

A faible chelle, deux cartes voisines prsentent de faibles distorsions et peuvent se

juxtaposer. La carte topographique au 1/25000 de lIGN en France et en Belgique est de

type Lambert conique conforme. Tout point de la plante peut se reprer par la latitude et sa

longitude sur une carte plane. Cette projection sappelle la planimtrie.

Lorographie est la reprsentation sur la carte de laltitude de ces points, cest dire le relief

ou topographie.

La ralisation dune carte topographique est ralise grce la godsie, la planimtrie

aide par des processus de triangulation. Les cartes topographiques sont ralises

aujourdhui par restitution et analyse de photographies ariennes ou satellites. La

reconstitution du relief se fait par strographie.

1.3. Principaux lments reprsents sur la carte topographique :

- Les lments dorigine humaine (ville, infrastructure).

- Toponymie : en noir.

- Hydrographie : en bleu (source, rivires, lacs,).

- La vgtation : en vert.

- Des symboles pour des lieux ou points reprs (glises, mgalithes, chapelle, ruines, points

godsiques).

- Les courbes de niveaux qui expriment le relief.

- Les points de mme altitude sont sur des isohypses.

- Points cots remarquables (sommets, croisements, ponts, col, etc).

- Limpression de relief est donne par un ombrage, par un clairement oblique venant du

NW (incidence dune lampe de bureau mais pas relle sous nos latitudes occidentales).

La carte gologique utilise une carte topographique simplifie.

Sur la carte gologique, chaque formation lithologique est reprsente par une couleur : le

but est de ne pas altrer ces couleurs. Il ny a pas de reprsentation de la vgtation. Les

reliefs ne sont pas ombrags. Lhydrographie (rivires, fleuves, lac, canaux, ) est

reprsente en bleu.


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1.4. Echelle et orientation.

1.4.1. Echelle numrique

Lchelle (E) dune carte est dfinie par le rapport entre une distance d sur la carte et la

distance correspondant relle D sur le terrain.

E = d/D

Diffrentes chelles sont usites.

Cartes Topo 1/10.000, 1/25.000, 1/50.000, 1/100.000, 1/200.000 (Cartes routires).

Echelle ainsi donne est appele une chelle numrique. Le fond topographique des cartes

gologiques dpend des pays et de leur historique.

France 1/50.000 (BRGM)

Belgique : .

U.K : .

1.4.2. Echelle graphique

Lchelle dune carte, dune coupe, dune figure, dun dessin, dun document peut tre

donne sous forme graphique :

Segment gradu en km, hm, m, cm, etc

Cette chelle graphique est recommande pour les coupes gologiques pour une meilleure

visualisation des dimensions.

En outre, cette chelle graphique se conserve lors de la reproduction des documents

(scanning, photocopies, etc).

1.4.3. Orientation et localisation

Les bords latraux de la carte sont parallles aux mridiens terrestres et indiquent le N

gographique. Le Nord gographique sur une carte de localisation sera indiqu aussi par une

flche oriente verticalement vers le haut. Le Nord magntique, donn par la boussole

diffre du N gographique. Cette diffrence appele dclinaison magntique volue avec le

temps. Elle est indique sur la carte topographie (en gnral au 1/50.000). La dclinaison

magntique est presque nulle aujourdhui, en 2008, en Belgique.

Sur les bords de la carte, sont annots les longitudes et latitudes terrestres principales. Ces

annotations sont utiles pour la localisation de points gologiques principaux.


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Lorientation dune coupe gologique doit tre donne par les lettres des points cardinaux

principaux.

Figure 2. Rose des vents. Orientation des principaux points directions laide des points

cardinaux.

1.5. Le relief.

1.5.1. Hachure et tons foncs

Sur les anciennes cartes ou encore sur certaines cartes topographiques de montagne, les

hachures ou des teintes fonces sont utilises (taient utilises) par donnes du relief au

paysage en utilisant le principe de lombrage.

1.5.2. Les courbes de niveaux

Sur les cartes topographiques et sur les cartes gologiques, le relief est figur par des

courbes de niveau.

Une courbe de niveau reprsente lintersection du relief par un plan horizontal.

- Tous les points dune courbe de niveau ont la mme altitude.

- La diffrence daltitude entre deux courbes de niveau normales successives est dite

quidistance.

Elle est de 10 m dans les zones de faible relief de 20 m en montagne.


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Tous les 50 m (ou 100 m en montagne), des courbes matresses sont figures par un trait

plus pais ; laltitude est indique par un chiffre. Dans les paysages trs plats, des courbes

intercalaires, tous les 5 m, peuvent tre ajoutes en trait en tiret.

1.5.3. Les pentes du relief.

La distance horizontale appele cartement ou espacement entre deux courbes de niveau sur

la carte permet dapprcier et de calculer la pente du relief ou pente topographique.

Plus les courbes sont espaces, plus la distance est grande pour monter ou descendre la

hauteur dune quidistance : la pente est dite faible.

Inversment, plus les courbes de niveau sont serres, plus la pente est forte.

La pente est donne en et peut tre calcule, pour des reliefs relativement accentus, par la

mthode de la triangulation.

Un cartement constant des courbes de niveau indique une pente constante, le versant est

rgulier. Cest le cas par exemple sur les volcans ou les terrils.

En gnral, la variation de la pente est plus complexe, rsultant de lrosion diffrentielle

des terrains sous-jacents.

Lorsque la pente dun versant diminue vers le bas, sa forme est dite concave. (fig.3b)

Lorsque la pente diminue vers le haut, le versant est dit convexe (fig.3c).

Sil y a un changement brutal de pente, on parle de rupture de pente. Il y a un point

dinflexion dans la courbe (fig.3.d). En gologie, cela signifie souvent un changement de

lithologie ou la prsence dun accident tectonique ( !).

Figure 3. Courbe de niveaux et relief. a : calcul de la pente, b : relief concave, c : relief

convexe, d : rupture de pente.


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1.5.4. Les formes particulires du relief

a) Les crtes :

Les crtes se caractrisent par des courbes de niveau qui se referment sur elles-mmes en

forme allonges. Sur une crte aigue (arte), les fermetures des courbes de niveau sont

pointues. Une crte dont les deux versants sont diffrents est dite dissymtrique.

Lorsque la montagne est trs dissymtrique : un sommet doux se prolongeant par un plateau

est un versant abrupt, on parle de corniches sommitales.

b) Les valles :

Mme si un cours deau ny est pas figur, une valle se reconnat par les fermetures des

courbes de niveau lamont. Si le vallon est sec, on parle aussi de talweg. La forme des

courbes de niveau indique la forme de la valle et son type. Une fermeture en V indique une

valle incise, rosive. Une fermeture en U, un creusement de valle par un glacier, un

boulement, un laar (coule de boue massive), avec parfois colmatage par des alluvions.

c) les falaises :

Les abrupts, les falaises et parois rocheuses forte pente sont marques par des figurs de

rochers. Les courbes de niveau ny sont pas marques parce que trop rapproches.

Pour connatre la hauteur de la paroi, il suffit de faire la diffrence daltitude entre la courbe

de niveau passant la base et la courbe passant au sommet du relief. Le regard dune paroi

est la direction gographique vers laquelle elle fait face.

d) Les cuvettes et les dpressions.

Les pays glaciaires et les contres calcaires prsentent des cuvettes ou dpressions.

Pour ne pas confondre avec des collines, le plus souvent les courbes de niveau sont traces

en tiret et une flche est dirige vers le fond de la cuvette.

2. Mesure et reprsentation dune structure.

2.1. Mesure dune structure

Type de structures. Rappel :

La majorit des structures qui dfinissent lagencement tectonique dune rgion peut se

reprsenter par des lments gomtriques droites et plan, associ lun lautre.

En exemple, une lination (une droite) peut reprsenter une direction de schistosit, des pics

stylolithiques, une direction de striation, une orientation minrale, des fibres de tension,

lennoyage dun pli Un plan peut reprsenter un joint, une faille, un axe de pli, une

stratification. Une faille avec stries sera reprsente par un plan adjoint dune lination.


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Dans un ensemble complexe, on dfinira :

S0 : stratification. Pendage des flancs du pli.

S1 : axe du pli. Direction pendage Ennoyage. Direction

S2, S3 : les structures annexes (Riedel, etc..)

2.2. La boussole la main

Une mesure la boussole doit tre cohrente. Avant de mesurer, il est utile de reprer de

manire globale les points cardinaux. Les erreurs grossires seront ainsi vites. Il est important

de prendre les mesures de rfrences dune structure en un mme point (pendage, direction,

stries). Il existe en effet des effets de dysharmonie lors de la mise en place de la structure au

cours des temps gologiques.

La lecture se fait selon le type de graduation, la prcision de celle-ci ( lunit ou 5). Il faut

tenir compte de lerreur sur la lecture mais aussi de toute erreur systmatique. Ainsi , on

considrera une erreur moyenne de 5 7. Attention linfluence du magntisme prs de

roches influenable mais aussi vitons la mesure la boussole prs dun marteau, dune

rambarde mtallique, dun moteur de voiture, etc..

2.3. Projection strographique.

Principe : La projection strographique est une construction gomtrique consistant reporter

sur un plan (2D)( un cercle en ralit), lorientation dobjets situs dans lespace (3D)

indpendamment de leur situation dorigine (position gographique). Cest un moyen visuel

rapide de rsoudre bien des problmes en gologie structurale. Deux types de canevas sont

couramment utiliss : le Canevas de Wulff et le Canevas de Schmidt. Le canevas de Wulff est

surtout ddi la cristallographie car le type de projection fait que la dfinition aux ples, c'est-

-dire aux artes est meilleure. Le Canevas de Schmidt conserve les angles et les surfaces. On

lappelle aussi canevas Lambert aire gale. La projection se fait par rapport au ple infrieur.

Par les ples, un plan avec lination peut tre reprsent par un point. Ceci permet des

traitements quantitatifs et une visualisation directe dun ensemble de structure, ainsi que les

relations potentielles entre les structures.

Par exemple, en tectonique ductile, la croise de la stratification (pendage) flanc du pli et laxe

de pli permet de calculer lennoyage de laxe du pli. Cette technique est trs usite par les

gologues cartographes en domaine pliss.


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Figure 4. Principe de la projection strographique selon les ples.

2.4. Utilisation du canevas de Schmidt


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Figure 5. Canevas de Schmidt

Figure 6. Canevas de projection par rapport au ple et Canevas de Wulff.


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2.4.1.Utilit du canevas.

Les projections strographiques ncessitent des repres situs dans lespace (hmisphre et

intersections dans les trois dimensions). Le but de cette projection est de revenir sur un seul

plan.

Le canevas est un support gradu, provenant de la projection de toute ligne et de tout plan de

lespace permettant la transformation (la projection) directement sur le support de toute mesure,

immdiatement partir de la mesure de terrain.

2.4.2.Description du canevas de Schmidt

Le canevas comporte tout dabord le cercle fondamental, gradu et orient, le N en haut, avec

deux diamtres gradus, lun Nord-Sud et lautre Est-Ouest. Un faisceau de grands cercles

recoupent les points Nord et Sud du cercle fondamental. Ces grands cercles sont obtenus par

projection strographique dun ensemble de plan tous orients N-S avec un pendage variant de

0 90 par incrment de 2.

Les autres lignes reprsentent les petits cercles.

Ils sont obtenus par lintersection sur lhmisphre dune srie de plans verticaux E-W, se

rpartissant sur le demi-cercle N-S de la demi-sphre selon les mmes graduations unitaires

choisies pour les grands cercles.

Exercices.

1. Projeter les plans et linations suivantes

Plan + Ple

N 80W 30N 20W

N 50E 80N 30W

N 000 00 N46W

N 5E 10E 40S

N 72E 20S 80W

2. Donner la lecture des 3 points et lignes dessines sur notre diagramme


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2.5. Rosace de direction (Rosace directionnelle)

La construction dune rosace de direction se fait par rapport un canavas polaire ou plus

simplement selon le principe dun variogramme autour dune rose de vents. Ce type de

reprsentation permet une visualisation directe des principales caractristiques gomtriques

des structures analyses.

Figure 7. Exemple de reprsentation dune rosace de direction ( gauche) et de pendage (

droite). Cette figure montre un ensemble de plans (failles ou joints) dont lorientation

principale est NW-SE et secondaire NE-SW. Le pendage est vertical sub-vertical de 90

80

Visualisation directe de la rpartition statistique des structures tudies.


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3. Les coupes gologiques

3.1. Coupe gologique : Dfinition.

La carte gologique est un document plan. Lexamen de la disposition des terrains sur la

carte permet dy localiser les structures majeures.

La construction dune coupe gologique dans des plans verticaux est une technique qui

permet de restituer les structures en profondeur ainsi que lallure des couches gologiques

en profondeur.

La coupe gologique se dfinit par :

- Trait de coupe sur la carte avec son orientation.

- Le profil ou coupe topographique.

- La toponymie.

- La colonne stratigraphique associe ou chelle stratigraphique pour identifier les terrains

(lithologie).

- Echelle verticale et horizontale.

3.2. Structures tabulaires

Sur la carte gologique, la structure tabulaire se reconnat par les limites de couches

horizontales qui suivent les courbes de niveau. Les limites daffleurement longent les

courbes de niveaux. Les limites des formations sont donc altitude constante.

Dans une coupe en structure tabulaire, une limite de couche se trace simplement en reliant,

par une droite sur le profil topographique que, les points o cette limite affleure en surface.

Dans ce texte de contexte, des coupes prcises sont faciles excuter.

3.3. Structure monoclinale.

La structure monoclinale est caractrise par des couches inclines dans la mme direction. La

valeur du pendage peut rester constante ou varier localement, formant une flexure ou un repli

monoclinal.


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Figure 8. a. Structure tabulaire ; b. Structure monoclinale ; c. structure redresse, pendage

vertical ; d. Flexure.

3.3.1. Dtermination du pendage.

La valeur du pendage peut tre donne sur la carte.

Si, non indique, sans connatre lpaisseur des couches, dans un relief assez marqu, la valeur

du pendage peut se calculer par triangula en utilisant trois points lintersection des limites de

la couche gologique.


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Figure 9. Dtermination du pendage dune coupe par la mthode de la triangulation base sur

lintersection de la limlite de couche avec des courbes de niveau daltitude connue (daprs

Sorel et Vergely, 2004).

Si lpaisseur dune couche ou des couches est connue, sur le profil topographique, connaissant

la limite infrieure ou suprieur dune couche, on peut dduire le pendage.

A laide dun compas, la limite dune couche, sur le profil, on trace un cercle de rayon gal

lpaisseur (fig. 10 b). La droite tangente ou cercle passent par un point du cercle, et lautre

limite de la couche. Le sens du pendage doit tre cohrent avec le trac global de la carte

gologique tudie.

Figure 10. Dtermination du pendage dune couche. (a) Lorsquil est donn sur la carte

gologique, (b) par connaissance de lpaisseur de la couche et les limites de laffleurement.

3.3.2. Dessin de la coupe gologique.

Sur le profil topographique correspondant, on place les points daffleurement significatifs et en

particulier, les limites de couche et les failles ventuelles.

Aprs avoir dtermin le pendage, on trace lesquisse du trac. Attention, lchelle relative

(horizontale et verticale utilise) qui doit conserver la valeur du pendage.

Un figur color, correspondant aux colorations de la carte gologique accompagne la carte,

ainsi que le lettrage symbolique des formations gologiques.


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3.3.3. Prsence dune faille.

Il nest pas incongru, dimaginer la prsence de faille en srie monoclinale, car le contexte

structural est le plus souvent du niveau structural suprieur. Une faille se marque par un trait

noir accentu continu. Le pendage des failles, rarement directement mesurable, est rarement

donn sur les cartes gologiques. Il faut ainsi le dterminer, autant quil est possible par

lintersection du trac de la faille avec les courbes de niveau. Sinon, il faut choisir le pendage en

fonction du type de tectonique rgionale exprime sur la carte. En contexte compressif, on

privilgiera un profil de faille inverse. En contexte distensif ou extensif, un profil de faille

normale. Sans savoir, une faille pendage vertical est prconise.

Figure 11. Exemple de dessin de coupe gologique dans une srie monoclinale segmente par

une faille.


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3.3.4. Signes du pendage sur la carte gologique

Figure 12. Indice et marquage du pendage sur une carte gologique.

3.4. Structures plisses

Les rgions ayant t soumises des forces en compression, se sont dformes en se plissant, et

en crant des structures plicatives ou plisses, ductiles, de forme concave ou convexe, au

dtriment des surfaces planes, dans le cas des sries sdimentaires notamment. Ces structures

gnralement appeles plis, dfinissent selon leur concavit des synclinaux ou des anticlinaux.

Lorsque les dformations sont homognes, il est possible de dfinir pour chaque zone plisse,

un axe de pli ainsi que des orientations et des pendages privilgis des flancs des plis. Une srie

de plis marquent morphologiquement le paysage et la topographie. Lorsque les anticlinaux

correspondent des parties hautes (collines ou crtes), on dira que le relief est conforme. Les

synclinaux correspondent alors aux valles, aux combes et aux dpressions.


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Figure 13. Structure dun pli. Nomenclature

Lorsquune rgion est ainsi soumise de fortes contraintes tectoniques, elle peut aussi se casser

sous forme de compartiments spars par des failles. Des structures failles accompagnent alors

les structures plisses.

Sauf indication contraire visible sur la carte ou signifie dans la lgende, on extrapole les plis

sur la coupe gologique considrant que le plissement des sries sdimentaires est isopaque,

cest--dire que lpaisseur des couches reste constante. Dans les synclinaux, cest en surface

que le pli est le plus serr, son rayon de courbure en haut, est le plus grand. En profondeur, la

charnire devient plus anguleuse et il est impossible de garder lpaisseur des couches

constantes.


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Figure 14. Exemple schmatique dune carte gologique avec sa coupe gologique

correspondante en domaine pliss, avec quelques failles ou chevauchement louest.

3.5 Chevauchement et nappes de charriage

Les chevauchements sont des failles inverses faible pendage (infrieur 30), parfois

subhorizontaux. Sur la carte gologique, on les reconnat par un trac d un faible pendage.

Les chevauchements amnent le plus souvent des terrains plus anciens recouvrir des terrains

plus rcents. Dans les chanes de montagnes, anciennes ou rcentes, on trouvera des

chevauchements sur de grandes distances. On parlera alors de charriage ou de nappe de

charriage. Lintersection entre lensemble gologique charri et lensemble gologique en place

ou possiblement en place est parfois appele discordance.

3.6. Plutonisme, volcanisme,terrils et remblais

Lactivit interne de la Terre sexprime en surface par du volcanisme ou du plutonisme. Les

structures qui en dcoulent sont intrusives par rapport au contexte gologique rgional.


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Autour des intrusions, il peut exister des auroles de mtamorphisme de contact.

Thoriquement, les terrils et remblais dorigine entropique, lis lactivit minire notamment,

ne sont pas figurs sur les coupes et les cartes gologiques. Nanmoins, ils peuvent tre

indiqus, pour comprendre, par exemple, lorganisation de la topographie locale.


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4. La carte gologique

La cartographie gologique est une discipline complte des Sciences de la Terre. Le

gologue cartographe doit avoir, pour raliser au mieux les cartes gologiques, une

connaissance globale de la gologie, mais aussi de la gomorphologie, si pas de la pdologie

et la gographie physique, de la rgion investigue. Ces quelques pages ne sont quune aide

substantielle une lecture rapide dune carte gologique.

4.1. Dfinition

Figure 15. Exemples dextrait de cartes gologiques

La carte gologique est une reprsentation plane, en deux dimensions, des informations relatives

au sous-sol dune rgion, superpose un fond topographique simplifi. Sur le terrain, le fond

topographique permet de se localiser et de se diriger. Il permet aussi de se reprsenter le relief

de la rgion investigue. Une manire simple daborder la carte gologique est de considrer

que les couleurs et les tracs correspondent au sous-sol directement accessible sous les pieds, le

sol effac. Pour le praticien, lingnieur qui doit creuser un tunnel ou effectuer un sondage, cela


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ne suffit pas. Lire la carte gologique, cest savoir tirer le maximum dinformations concernant

lagencement des structures et des sries gologiques entre elles !

4.2. Lecture dune carte gologique

Quelques points importants dinformation sont relevs ci-dessous.

4.2.1. Le cadre

Le cadre de la carte gologique prsente plusieurs graduations de longitude et de latitude. Ces

repres permettent de restituer un point sur une carte. Aux coins de la carte sont prciss le type

de projection cartographique, ainsi que lorganisme diteur de la carte. Le nom des auteurs et

lanne de ralisation de la carte y sont galement indiqus. Sous le cadre, une chelle

graphique peut tre indique, ainsi quune coupe schmatique.

4.2.2. La lgende

A la marge de la carte gologique, se trouve la lgende des terrains. Cette information est

indispensable la lecture du type de roches rencontres. Parfois, un schma structural est

propos. Certaines conventions, comme celle des pendages sont parfois explicites.

4.2.3. Les couleurs et les indices des cartouches

Prs de 10 % de la population ont des problmes de vision des couleurs qui rendent difficile la

lecture correcte dune carte gologique. Un indice alphanumrique est associ chaque

cartouche et report sur les secteurs colors correspondants. Les couleurs et les indices donnent

une indication sur le type de roches, ainsi que leur lge de leur sdimentation ou formation.

Dordinaire, pour des roches intrusives ou mtamorphiques, on utilisera des couleurs froides,

sombres, plus vives. Pour des roches sdimentaires, des couleurs plus chaudes. Ceci afin de

donner une indication concernant la structure gologique gnrale de la rgion.

4.2.4. Les tracs et contours gologiques

Les limites de couches ou aussi appeles contour gologique sont des tracs fins, parfois en

tirets en cas dincertitude. Les failles, les discordances ou autre limite structurale marquante


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sont figurs en trait noir pais continus. Le trait peut tre en tiret si la structure est cachete par

un boulis ou des formations superficielles.

4.2.5. La notice des cartes gologiques

A chaque carte, est associ un livre que lon appelle notice. Dans cette notice, on retrouvera une

description dtaille des roches ou couches gologiques qui constituent la carte gologique. On

y trouvera aussi des indications sur la structure tectonique. Des informations concernant

lhydrogologie et les activits minires sont aussi parfois renseignes. Quelques aspects

historiques de lvolution de linterprtation de la carte par divers auteurs sont aussi parfois

mentionns.

4.3. Chronologie des vnements

La carte gologique est la synthse dune longue histoire qui stale sur de trs longues

priodes. Il existe des vnements brefs, parfois catastrophiques mais le plus souvent, il sagit

dvnements lents et successifs dans la longueur, depuis la sdimentation jusqu lrosion en

passant par la diagnse et la tectonique. Chaque limite de couleur, de figur, exprime un

changement. Entre deux couches, deux couleurs, il sagira dune changement de type de dpt

et donc de conditions de sdimentation. Un trac plus dense, noir, indiquera une faille, un

Charriage ou une discordance, et donc un changement dans lenvironnement dynamique ou

tectonique de la rgion. Le cartographe aura donn son empreinte et son interprtation.

Nanmoins, ces limites seront lexpression de lhistoire gologique de la carte qui sera lue.

Rfrences bibliographiques

Un livre de rfrence en franais : Initiation aux cartes et aux coupes gologiques, Denis Sorel et Pierre Vergely, Ed.Dunod,

Sciences Sup, 1er cycle/Licence.Prparation CAPES, 2004. ISBN 2100484230

Un livre de rfrence, de poche, pour le terrain, en anglais : The mapping of geological structures, Ken Mc Clay, Geological Society of London,

ISBN0471 932434. Un cours en ligne :

http://www2.ulg.ac.be/geolsed/carto/carto.htm

http://www2.ulg.ac.be/geolsed/carto/rapport.htm

http://www2.ulg.ac.be/geolsed/carto/carto.htmhttp://www2.ulg.ac.be/geolsed/carto/rapport.htm


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Pour en savoir plus :

Les structures gologiques, Jacques Debelmas et Georges Mascle, Dunod editions, Sciences sup, cours, Master, CAPES, Agrgation, ISBN 2 10 0082108

Tectonique, Jacques Mercier et Pierre Vergely, Editions Dunod, Master, CAPES, Agrgation, ISBN 2 10 048642 X

Dformation des roches et transformation de leurs minraux. Initiation la tectonique,

Paul Nougier, Editions Ellipses, Science de la Vie et de la Terre. ISBN 2 7298-4992-0 Structural geology. An introduction to geometrical techniques, Donal M. Ragan. Editions

John Wiley & Sons

Sans oublier:

Dictionnaire de Gologie, Foucault et Raoult, Editions Masson, France

Dictionnaire des Sciences de la Terre, Anglais-Franais, J.P. Michel et R.W.Fairbridge, Editions Masson, France

O se procurer les cartes gologiques ? http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartegeologique/

http://www.brgm.fr/ http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartehydrogeo/

http://www.bgs.ac.uk/

http://www.infomine.com/maps/ http://www.usgs.gov/

http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartegeologique/http://www.brgm.fr/http://environnement.wallonie.be/cartosig/cartehydrogeo/http://www.bgs.ac.uk/http://www.infomine.com/maps/http://www.usgs.gov/

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