Stratigraphie
La stratigraphie est la branche des sciences de la Terre qui étudie la succession des différentes couches géologiques ou strates.
La stratigraphie permet de dater les couches. C'est elle qui a permis d'établir l'échelle des temps géologiques. Les datations ont d'abord été relatives, en effet, avant les années 1950 l'absence de technique de datation absolue telle que la datation au carbone 14 permet uniquement de dater les couches les unes par rapport aux autres.
La stratigraphie se base principalement sur la paléontologie et les grands principes de la stratigraphie présentés plus bas.
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Les grands principes
Les principes de la stratigraphie sont en nombre variable selon les auteurs. Les deux principes qui semblent unanimement acceptés sont :
- le principe de continuité ;
- le principe de superposition.
Le principe de continuité
Une même couche a le même âge sur toute son étendue.
Le principe de superposition
En absence de bouleversements structuraux, une couche est plus récente que celles qu'elle recouvre.
Le principe d'horizontalité
Les couches se déposent horizontalement. Une séquence sédimentaire qui n'est pas en position horizontale aurait subit des déformations ultérieures à son dépôt.
Le principe de recoupement
Les couches sont plus anciennes que les failles ou les roches qui les recoupent.
Le principe d'inclusion
Les morceaux de roche inclus dans une autre couche sont plus anciens que leur contenant.
Le principe d'identité paléontologique
Ce principe est le seul à ne pas être lié aux rapports géométriques entre les couches, mais à la paléontologie. Deux couches ayant les mêmes fossiles sont considérées comme ayant le même âge. Ce principe se base sur l'existence de fossile stratigraphique. Il permet de corréler des séries sédimentaires de régions éloignées.
Exceptions aux principes
Pour chacun de ces principes on peut trouver des exceptions. Ces exceptions dépendent du mode de sédimentation et de l'échelle à laquelle on les observe.
- Les terrasses alluviales les plus récentes se trouvent plus près du lit de la rivière et donc plus basses (néanmoins, elles ne sont pas recouvertes par les plus anciennes).
- Les dépots fluviatiles et deltaïques ne se déposent pas horizontalement, mais en sédimentation oblique.
- Les sédimentations bio-construites ne sont pas obligatoirement horizontales (un récif corallien n'est pas horizontal par exemple).
- etc.
Discordance
Lorsqu'il y a interruption de la sédimentation, suivie d'une déformation (failles, basculement ou plissement) et d'une érosion, il y a discordance entre les couches (ou strates) les plus anciennes déformées et celles plus récentes, horizontales.
Une discordance angulaire existe entre deux couches superposées dont les pendages sont différents de part et d'autre de la surface de discordance. La série inférieure de strates a alors subi des déformations (basculement dans le cas d'une série monoclinale, plissement dans le cas d'un synclinal ou d'un anticlinal).
Certaines couches concordantes en un point, peuvent progressivement devenir discordantes : c'est une discordance progressive.
Lacune
Lorsqu'il n'y a pas de continuité chronologique entre deux couches, on parle de lacune. Il y a deux types de lacunes :
- Lacune d'érosion : l'érosion a enlevé des couches, puis la sédimentation a repris en laissant la lacune.
- Lacune de sédimentation : pendant la période correspondant à la durée de la lacune la sédimentation s'est interrompue. Cela peut être dû à une régression marine.
La stratigraphie en archéologie
On utilise les mêmes principes dans le domaine de l'archéologie, les différentes couches permettant une datation du site fouillé sont le résultat de l'accumulation naturelle de sédiments, d'apports humains, de couche de destruction ou d'incendie. Une coupe stratigraphique permet de mettre en évidence, par leur différence de couleur et de texture, les différentes couches présentes sur le site et de procéder à la datation relative des objets contenus dans ces couches.