C’est l’ensemble des techniques et étapes menant à l’établissement, à l’impression et à l’édition de diverses cartes de la surface ou de la sub-surface terrestre, ou d’autres planètes et astéroïdes à l’aide de sondes spatiales.
Les trois types de cartes les plus utilisées en géologie sont :
1) Les cartes topographiques, qui sont des représentations sur plans de territoires, avec les voies de circulation automobiles, les cours d’eau, les chemins communaux, les agglomérations, les réseaux ferrés, les courbes de niveau, etc., ainsi que les divers points particuliers (lieux dits, monuments, lieux historiques, puis, forêts et leurs types de boisements, friches, étangs, sources. Autrefois les cartes topographiques étaient conçues par des topographes qui parcouraient le terrain en le mesurant avec des instruments (niveau optique, chaine d’arpenteur, etc.). Aujourd’hui elles sont établies à partir de photographies aériennes et satellites (stéréophotogrammétrie, mesure radar). En France, les cartes topographiques sont réalisées par l’Institut Géographique National (IGN).
2) Les cartes géologiques, qui sont les représentations en couleurs des différents terrains géologiques (roches et structures géologiques) qui affleurent à la surface du sol, plaquées sur un fond topographique général pour le repérage. Ces couches géologiques sont souvent cachées sur le terrain par une formation superficielle récente de faible épaisseur (sols, terre végétale, zones urbaines, cultures, forêts, etc.).
Le levé d’une carte géologique est réalisé en majeur partie par l’accumulation d’observations de terrain. Depuis la fin du XXème siècle, les géologues utilisent aussi les données satellitaires (radar pour le relief, multispectrales pour la typologie des affleurements, GPS pour le positionnement) pour améliorer la précision et la cohérence de la carte. Les cartes géologiques sont complétées d’une notice (ou livret) qui décrit précisément la nature des terrains (facièsFaciès n. m. Terme utilisé pour désigner une roche ou un terrain, en fonction de ses caractéristiques pétrologiques, paléontologiques, etc., âge et épaisseurs des couches en domaine sédimentaireSédimentaire Qui est constitué de sédiment., pétrologie en contexte de roche magmatiqueMagmatique Roche issue de la cristallisation du magma.), la tectoniqueTectonique Du grec tektonikos, relatif à la charpente. Terme générale désignant les déformations qu'ont subis des terrains géologiques après leur formation. Il existe différentes catégories de tectoniques, dont la tectonique des plaques, qui concerne le mouvement des plaques non soudées de la lithosphère, qui flottent sur le magma sous-jacent, l'asthénosphère., la géomorphologie, l’hydrogéologieHydrogéologie Branche de la géologie qui étudie la circulation des eaux dans le sous-sol (recherche des nappes, évaluation des volumes, mesure des débits, etc.)., ainsi que l’histoire géologique de la zone considérée. Ce livret peut comporter des coupes à travers la carte pour fournir une vision en trois dimensions des formations géologiques. Par convention les terrains sédimentaires en affleurements sont représentés par des couleurs différentes, pour différencier plus facilement leur âge quand il est connu. Chaque périodePériode Division géochronologique utilisée en stratigraphie. Ex. Carbonifère, Crétacé, Quaternaire. a une couleur de base qui se nuance du clair au foncé (des niveaux plus récents aux niveaux plus anciens), en fonction des séries et des étages.
La palette des couleurs de base se décline ainsi (voir image 04).
Le NéogèneNéogène Partie finale de l'ère Tertiaire, regroupant le Miocène et le Pliocène (-23,03 à -1,81 millions d'années). en jaune.
Le PaléogènePaléogène Première partie de l'ère Cénozoïque comprenant : le Paléocène (ne pas confondre), l'Eocène et l'Oligocène. (-23,03 à -66 Ma). en orange pâle.
Le Crétacé en vert
Le JurassiqueJurassique Seconde période de l'ère Secondaire, comprenant : le Malm, le Dogger et le Lias (-199,6 à -145,5 millions d'années). en bleu
Le TriasTrias Période la plus ancienne de l'ère secondaire (-251 à -199,6 millions d'années). en violet
Le PermienPermien Dernière période de l'ère primaire (-299 à-251 millions d'années). en rouge
Le CarbonifèreCarbonifère Du latin carbon, -onis : charbon et ferre : porter. Cinquième et avant dernier étage de l'ère Primaire (-359,2 à -299 millions d'années). inférieur en vert, le supérieur en bleu
Le DévonienDévonien Quatrième période de l'ère Primaire (-416 à -359,2 millions d'années). en brun
Le SilurienSilurien Troisième période de l'ère Primaire (- 443,7 Ma à - 416 Ma). en vert pâle
L’OrdovicienOrdovicien Deuxième période de l'ère Primaire (-488,3 à -443,7 millions d'années). en vert soutenu
Le CambrienCambrien Période la plus ancienne de l'ère Primaire (-542 à -488,3 millions d'années). en vert léger
Le PrécambrienPrécambrien Première période de l'histoire de la Terre précédent la période du Cambrien : de -4,5 milliards d'années environ (création du globe) à -542 millions d'années. en violet, rose et jaune orangé
Les roches volcaniques sont représentées en bleu très foncé et les roches plutoniques dans les tons rouges vif.
Des lettres et des nombres sont toujours associés aux couleurs pour préciser les subdivisions spécifiques, en fonction du terrain. Pour les affleurements de formations cristallines (effusives, magmatiques ou métamorphiques), ce sont aussi des conventions de couleurs qui sont utilisées, avec des codifications indiquant la lithologie et éventuellement l’âge.
Il existe de nombreuses échelles pour les cartes géologiques : 1/50 000 (pour les cartes topographiques également), 1/80 000 (ne sont plus émises), 1/100 000 et 1/125 000 (pour les petites régions), 1/250 000 et 1/400 000 (pour les grandes régions), 1/1 000 000 (pour un pays), 1/4 000 000 (pour une partie de continent), 1/10 000 000 (pour un continent entier) et 1/ 35 000 000 (pour le monde entier).
En France métropolitaine et en outre-mer, ainsi que dans plus de 40 pays du monde, les cartes géologiques sont levées, réalisées et éditées par le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM). Ces cartes sont utiles dans différents domaines : la géologie, la géothermie, la recherche de ressources minérales, le stockage géologique du CO2 ou des déchets nucléaires, les ressources en eau, les risques géologiques, la recherche fondamentale et appliquée.
Les cartes bathymétriques, qui cartographient le relief sous-marin. La plupart des cartes bathymétriques des mers et océans du globe sont réalisées sous l’égide de la Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO, et/ou de l’Organisation hydrographique internationale. Les cartes bathymétriques étaient établies à l’origine à l’aide de sondes placées sur des navires. Actuellement, l’outil le plus généralement utilisé et le plus précis est le sondeur acoustique multifaisceaux : par échosondage, on enregistre le temps aller-retour d’ondes acoustiques envoyées depuis le navire, la profondeur mesurée étant fonction du temps écoulé entre l’émission et la réception et de la vitesse de propagation du son dans l’eau. Cette technique de mesure permet également de récupérer simultanément une information sur les caractéristiques de surface du fond de mer (rugosité, compaction des sédiments). La résolution de cette bathymétrie varie de quelques dizaines de mètres dans les grands fonds, jusqu’à quelques dizaines de centimètres sur les littoraux ou dans les estuaires. A plus grande échelle, la mesure de l’anomalie de gravité à l’air libre par satellite permet depuis le début du XXIème siècle, de dériver une bathymétrie à une résolution de 900 m sur l’ensemble des mers du globe. Cette bathymétrie est réalisée et éditée par la Scripps Institution of Oceanography, en Californie (USA). Précisions Alain Rabaute Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris.
Photographe : Gérard Brusseaux.
Source : BRGM – IGN – CNEXO – Commission Internationale de Stratigraphie.