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Lire un exemple d’explication de carte (pdf). Liste des cartes ONLINE de la roche-mère

Qu’y a-t-il sur les cartes ? La roche-mère, ou le rebord comme on l’appelle parfois, sous-tend toutes les parties de la surface de la Terre. Elle est généralement enfouie par le sol et la végétation, mais dans des endroits tels que les sommets des montagnes, les berges des cours d’eau et les coupures de routes, elle est souvent visible à la surface du sol. Une carte géologique du substratum rocheux montre la distribution et la disposition des types de roches dans une zone comme si les matériaux superficiels sus-jacents avaient été décapés. Utilisations des cartes Les informations figurant sur les cartes du substratum rocheux sont généralement destinées à un public de géotechniciens ou de géologues professionnels, et ont été interprétées et appliquées de nombreuses façons. L’une des utilisations les plus anciennes et encore les plus courantes des cartes géologiques du substratum rocheux est d’aider un géologue à démêler l’histoire géologique d’une région. Le substratum rocheux conserve un enregistrement des événements géologiques – sédimentation, tectonisme, activité ignée et autres – qui ont eu lieu dans un passé (parfois) très lointain et (parfois) très récent. Une autre utilisation consiste à identifier la distribution des ressources minérales économiquement importantes du Maine, comme le fer, le plomb, le zinc, le cuivre, le nickel, l’argent et l’or. Les géologues d’exploration ou les collectionneurs de minéraux à la recherche de minerais métalliques, de minéraux industriels ou de pierres précieuses peuvent être intéressés par des types de roches spécifiques susceptibles de contenir les minéraux d’intérêt. Toute activité souterraine importante, comme l’excavation pour les fondations d’un bâtiment, l’installation de semelles de pont ou de poteaux électriques, l’extraction de gravier ou le forage de puits d’eau, peut rencontrer la roche-mère. Une carte du substratum rocheux est la prédiction du géologue sur le type de roche qui sera rencontré sous la surface en fonction des expositions de surface observées. Les carrières, qu’il s’agisse de pierres de construction comme le granit ou de granulats de roche concassée présentant des caractéristiques de résistance particulières, sont mieux situées dans les types de roche appropriés. Les cartes du substratum rocheux sont utiles pour situer ces carrières. Les ingénieurs qui planifient des routes ou des tracés de lignes de transmission peuvent utiliser les cartes du substratum rocheux conjointement avec les cartes géologiques de surface pour voir où les vallées, les crêtes et les collines sont contrôlées structurellement par un substratum rocheux peu profond plutôt que par des dépôts non consolidés. La chimie des sols, importante pour l’agriculture et l’écologie des plantes naturelles, est liée à la composition de la roche-mère car l’altération des roches contribue à la formation des sols. Les informations sur les failles et les fractures du substratum rocheux sont utiles pour évaluer le risque sismique à long terme pour l’énergie nucléaire et d’autres installations critiques dans le nord-est. Avec une grande proportion de résidents du Maine qui boivent de l’eau dans des puits du substratum rocheux, la compréhension de l’écoulement et de la chimie de l’eau dans le substratum rocheux fracturé et l’effet de la composition du substratum sur la chimie de l’eau deviennent de plus en plus importants. L’eau provenant de puits forés dans la roche-mère peut contenir du fer dissous, du manganèse, du calcium ou d’autres constituants indésirables qui se trouvent naturellement en concentrations plus élevées dans certaines roches que dans d’autres. L’écoulement des eaux souterraines dans la roche-mère, pertinent pour les questions d’approvisionnement en eau et de transport des contaminants, est contrôlé de manière compliquée par la structure de la roche, y compris la stratification lithologique, la foliation métamorphique, les plis, les digues et les fractures, dont l’un ou l’autre peut être indiqué par des symboles sur la carte.

Définitions

À un niveau, les cartes du substratum rocheux sont relativement simples à lire – chaque couleur ou motif distinctif représente un type de roche différent ou un type de roche d’un âge différent. À un autre niveau, les cartes du substratum rocheux sont probablement les cartes les plus difficiles à comprendre pour le profane. Les explications sont souvent pleines de terminologie technique. Voici quelques glossaires en ligne qui vous aideront à définir certains des mots que vous voyez sur ces cartes :

• Glossaire de géologie – GeologyLink
• Glossaire de termes relatifs aux roches, aux minéraux et aux pierres précieuses – Mineral and Gemstone Kingdom
• Dictionnaire de géologie – Iverson software

Conseils pour lire les cartes – Limites des unités géologiques

Que sont les zones colorées sur la carte ?

Imaginez la surface de la Terre débarrassée de toute la végétation, du sol et des structures artificielles. Seule la surface du substratum rocheux subsisterait. Chaque zone présentant une couleur ou un motif différent sur une carte du substratum rocheux représente un type de roche différent ou un type de roche d’un âge différent (différentes « unités géologiques »). La ligne séparant un type de roche d’un autre ou des roches d’âges différents est ce que les géologues appellent un « contact ».

Figure 1. Une partie de la carte de géologie du substratum rocheux du quadrilatère Portland West.

Quelle est la précision des limites des unités ?

Dans le Maine, comme le substratum rocheux est généralement exposé dans moins de 5 % d’une zone donnée, une interprétation considérable est nécessaire de la part du géologue lorsqu’il trace la ligne séparant les différentes unités géologiques. Le géologue recueille des renseignements sur le type de roche, la minéralogie et la structure du plus grand nombre possible d’affleurements rocheux, les reporte sur une carte topographique et trace des lignes de contact entre les diverses unités géologiques. Plus il y a d’observations dans une zone, plus la position du contact géologique est précise. Le type de ligne montrant le contact peut également indiquer la précision (figure 2 ; voir la question ci-dessous sur « Que représentent les différents types de lignes ? »).

Figure 2. Une partie de la carte de la géologie du substratum rocheux du quadrangle de Limington. Chaque symbole figurant sur la carte représente une observation d’un affleurement rocheux. Plus il y a d’observations dans une zone, plus la position du contact géologique est précise. Dans cet exemple, le type de ligne représentant le contact indique également la précision : en pointillé = déduit ; en pointillé = approximativement localisé ; et en plein = bien localisé.

Comment les types de roches s’étendent-ils sous terre ?

La configuration des roches représentée sur une carte du substratum rocheux représente les types de roches à la surface. La structure tridimensionnelle de la roche-mère dépend de la forme des unités géologiques, de leur épaisseur et de leur orientation. Une partie du processus de cartographie géologique consiste à mesurer l’orientation des unités géologiques. Cette information est illustrée par de nombreux symboles sur la carte (voir la question ci-dessous sur « Que représentent les symboles de la carte ?) En utilisant ces observations, ainsi que la distribution des unités géologiques à la surface, un géologue peut interpréter la structure tridimensionnelle.

Figure 3. Portion du quadrangle de géologie du substratum rocheux de Portland Ouest. La section transversale à droite est dessinée le long de la ligne transversale indiquée en bleu sur la carte à gauche. La section transversale montre l’interprétation schématique du géologue sur la façon dont les couches rocheuses s’étendent sous terre.

Pour une interprétation visuelle et informative des structures rocheuses, visitez GeoBlocks 3D, un site de géologie structurale dont l’auteur est Steve Reynolds, professeur de géologie à l’Arizona State University.

Est-ce que le motif des limites rocheuses dit quelque chose sur l’histoire géologique du quadrilatère ?

La distribution des types de roches et des roches d’âges différents indiquée sur une carte du substratum rocheux ainsi que l’interprétation de la structure tridimensionnelle du substratum rocheux sont les éléments clés pour déduire l’histoire géologique d’une région. Comme mentionné ci-dessus, le substratum rocheux conserve un enregistrement des événements géologiques qui ont créé et modifié les unités géologiques que nous voyons (et cartographions) aujourd’hui. Elles peuvent nous parler d’une longue période de dépôt de sédiments au fond d’un ancien océan, suivie d’une période de formation de montagnes et d’érosion, ou d’éruptions volcaniques massives et de l’intrusion de masses de roches igmatiques en fusion. En « lisant les roches » pour identifier ces événements et leurs âges relatifs, le géologue peut reconstituer l’histoire géologique d’une région. À l’aide des techniques utilisées pour déterminer les âges absolus des unités géologiques, le géologue peut construire le type d’histoire géologique décrit dans l’Histoire géologique du substratum rocheux du Maine.

Conseils pour lire les cartes – Symboles cartographiques

Que signifient les étiquettes des unités géologiques ?

L’étiquette d’une unité géologique comporte deux parties : les lettres majuscules au début qui représentent l’âge géologique ; et les lettres minuscules à la fin qui représentent l’unité géologique. L’unité géologique est généralement une abréviation du nom d’une « formation » ou d’un « membre ». Une description du type de roche (grès, calcaire, granite, basalte) se trouve dans l’explication de la carte. Par exemple,  » Oce  » désigne la formation ordovicienne (~440 millions d’années) de Cape Elizabeth, un schiste gris à grain fin — un type de roche métamorphique (figure 4).

Rocs stratifiés	Rocs intrusifs

Figure 4. Exemples d’étiquettes d’unités géologiques. Les étiquettes des roches stratifiées sont généralement des abréviations de l’âge et de la formation de la roche. Oce – Formation ordovicienne de Cape Elizabeth. SOar – Formation silurienne-ordovicienne d’Appleton Ridge. Les étiquettes des roches intrusives sont généralement des abréviations de l’âge et du type de roche. Dg – Granite dévonien. DSbg – granite à biotite dévonien-silurien.

Que représentent les symboles de la carte ?

Chaque symbole de la carte représente une observation sur un affleurement rocheux. Ainsi, au niveau le plus élémentaire, les symboles donnent une idée de l’étendue du substratum rocheux exposé dans le quadrangle. Chaque type de symbole représente un type spécifique d’observation, par exemple la direction et le pendage du litage ou de la foliation, la tendance et la plongée des axes et des charnières des plis, les linéations, et bien d’autres. Ces mesures représentent les données structurales de base utilisées par le géologue pour interpréter l’emplacement des contacts géologiques sur la carte et la structure tridimensionnelle du substratum rocheux.
Les symboles peuvent également représenter un type de roche trop petit pour être montré comme une unité géologique discrète (par exemple, un dyke igné ou des veines de quartz), ou l’occurrence d’un minéral particulier (Si – sillimanite ou And – andalusite ou Ky – disthène).

Figure 5. Portion de la carte géologique du substratum rocheux du quadrilatère de Searsmont.

Que représentent les différents types de lignes ?

Les types de lignes représentés sur la carte ont tous des significations différentes. Certaines représentent le contact entre différentes unités géologiques ; d’autres peuvent représenter des structures géologiques telles que des failles qui peuvent séparer des unités géologiques ou se produire au sein d’une unité géologique. En général, chaque ligne peut être en pointillés, en tirets ou pleine. Cela représente la confiance du géologue dans l’emplacement de la ligne : pointillé = déduit ; tiret = approximativement localisé ; et solide = bien localisé. Les différents poids et styles de lignes sur la carte représentent des contacts (la limite entre des types de roches adjacentes) ; des failles (la surface où les roches se sont fracturées et déplacées les unes contre les autres) ; des charnières de plis (la ligne de courbure maximale où les roches ont été déformées ou « pliées »), des isogrades métamorphiques (qui séparent les roches qui ont été enfouies à différentes profondeurs et chauffées à différentes températures), et autres.

Conseils pour lire les cartes – Explication des cartes

Comment traduire les descriptions des unités ?

Le système utilisé pour nommer les unités géologiques sur une carte du substratum rocheux est aussi vieux que, eh bien, aussi vieux que certaines des unités géologiques elles-mêmes…. Enfin, pas vraiment, mais il date en partie de l’Angleterre du 17ème siècle. La première véritable carte géologique du substratum rocheux date de cette époque (voir le livre de Simon Winchester intitulé The Map that Changed the World : William Smith et la naissance de la géologie moderne). Les roches représentées sur cette carte ont été nommées d’après les endroits où elles ont été reconnues pour la première fois ou ceux où la roche était particulièrement bien exposée. Cette tradition s’est poursuivie jusqu’à aujourd’hui – par exemple le symbole Oce décrit ci-dessus.

Cela peut entraîner certains problèmes. Par exemple, lorsque deux géologues cartographient leur chemin dans une zone à partir de directions différentes. Dans ce cas, la même unité géologique peut se retrouver avec des noms différents. La plupart du temps, le nom le plus ancien prévaudra, mais pas toujours. Selon le niveau de détail de la cartographie (ou le niveau d’animosité entre les géologues), ils peuvent simplement convenir de ne pas être d’accord et la roche portera un nom dans une partie de l’État et un autre nom dans une autre partie de l’État. Ou bien, ils peuvent mettre leurs têtes ensemble et trouver un nom entièrement nouveau.

Il existe également une hiérarchie des unités géologiques. L’unité géologique de base est une « formation », qui est définie comme une unité rocheuse ayant un aspect distinctif — les géologues peuvent la distinguer des unités rocheuses environnantes. Les formations peuvent contenir des « membres » (subdivisions de l’unité rocheuse de formation), et peuvent elles-mêmes faire partie d’un « groupe ».

En conséquence, les descriptions des unités du substratum rocheux dans l’explication cartographique peuvent être très complexes. Considérez l’extrait suivant de la carte de la géologie du substratum rocheux du quadrangle de Portland Ouest.

• GROUPE DE MERRIMACK
  • Formation de Berwick. Gneiss et granofels à quartz-plagioclase-biotite gris moyen à grain fin, migmatisés et non migmatisés, avec quelques gneiss ou granofels calc-silicatés gris clair moyen.
  • Formation Eliot. Phyllite quartz-plagioclase-biotite à grain fin, gris moyen, avec du carbonate en abondance aux degrés les plus bas, des minéraux calco-silicatés (clinozoisite, sphène, diopside, et rarement grossulaire) aux degrés supérieurs de métamorphisme ; avec une phyllite gris foncé intercalée. La formation est fortement cisaillée partout.

En termes profanes, vous pourriez lire l’explication de la formation Eliot comme suit :

Formation Eliot (nom de la formation). Grain fin (la roche est constituée de petits grains minéraux) chamoisé (lorsqu’elle est exposée aux intempéries en surface, la roche a un aspect chamoisé), gris moyen (si vous écailliez la surface de la roche, la surface non altérée serait grise) quartz-plagioclase-biotite (les principaux minéraux constitutifs de la roche) phyllite (une roche métamorphique) avec du carbonate en abondance (contient des minéraux carbonatés) aux degrés les plus bas (faible degré de métamorphisme), des minéraux calc-silicates (clinozoisite, sphène, diopside et rarement grossulaire) (minéraux formés pendant le métamorphisme) aux degrés de métamorphisme plus élevés (métamorphisme plus intense) ; avec phyllite gris foncé intercalée (contient des couches de phyllite gris foncé). La formation est fortement cisaillée partout (la structure interne de la roche est cisaillée — causée par le métamorphisme).

Conseils pour lire les cartes – Cartes connexes

Y a-t-il des renseignements sur le substratum rocheux sur d’autres cartes publiées par la Commission ?

La profondeur du substratum rocheux et l’emplacement des affleurements rocheux sont indiqués sur plusieurs autres séries de cartes. Les séries de cartes suivantes présentent ce type d’information : matériaux superficiels – profondeur du substratum rocheux et emplacement des affleurements, aquifères importants de sable et de gravier – profondeur du substratum rocheux et emplacement des affleurements, ressources en eau souterraine du substratum rocheux – profondeur du substratum rocheux d’après les diagraphies de puits, et géologie superficielle – emplacement des affleurements.

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