Géologie

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La géologie est la science qui étudie la Terre dans ses différentes parties directement accessibles à l'observation, s'efforçant de reconstituer leur histoire par l'étude de leur agencement. Elle traite avec d'autres sciences associées de la composition, de la structure, de l'histoire et de l'évolution des couches internes et externes du globe terrestre, et des processus qui la façonnent. La géologie est une discipline importante parmi les sciences de la Terre.
L'axe du temps géologique est étendu¹. Grâce à des méthodes de datation radiochronologiques appliqué aux études de diverses météorites, une détermination fiable de l’âge de la Terre indique un peu plus de 4,55 milliards d'années².
La géologie intervient, en même temps que la géophysique appliquée, dans la recherche et/ou l’exploitation des ressources naturelles notamment le pétrole, le charbon, les minerais, les pierres précieuses et semi-précieuses et l'eau.
Il existe, à côté de disciplines savantes très compartimentées, une géologie d'amateurs, animée par d'excellents auteurs scientifiques³. Elle commence souvent par la connaissance assidue du terrain. La paléontologie ou l'étude des fossiles en est une branche bien vivante, portée par la mode des dinosaures⁴. Le respect de l'environnement et le besoin de connaissances en paléoenvironnement et écologie rétrospective suscitent aussi des mutations au sein de la géologie, avec apparition de disciplines nouvelles telles que la géologie environnementale et la géotechnique environnementale⁵.
Le terme géologie provient de l'adaptation en 1751 par Diderot du néologisme italien formé par le savant Aldrovandi sur le grec ancien γη- (gê-, « terre ») et λογος (logos, « discours raisonné »).

Sommaire

• 1 Histoire de la géologie
• 2 Différentes disciplines de la géologie, sciences apparentées
• 3 Notes et références
• 4 Voir aussi
  • 4.1 Bibliographie
  • 4.2 Articles connexes
  • 4.3 Liens externes

Histoire de la géologie

Cette science de la Terre connaît ses prémices vers 1660 dans les pays du Nord avec les premiers travaux du géologue danois Niels Stensen, connu en français sous le nom de Nicolas Sténon, aussitôt suivis par l'Angleterre et les régions britanniques, puis plus tardivement en France vers 1700⁶. En 1750, c'est une science établie en Europe occidentale. Dans son acception actuelle, le terme géologie est d'ailleurs utilisé pour la première fois en français en 1751 par Diderot, à partir du mot italien créé en 1603 par Aldrovandi. Le mot géologue est communément employé dans son essai de 1797 Nouveaux Principes de géologie par Philippe Bertrand⁷ et en 1799 par Jean André Deluc ; il est fixé l’année suivante par Horace-Bénédict de Saussure. Au début du XIX^e siècle, la science géologique prend son essor et se constitue dans ses fondements, échelle de temps en croissance et cartes de plus en plus précises, observations de terrain, coupes stratigraphiques et analyses pétrologiques en progrès⁸.

Article détaillé : Histoire de la géologie.

• Histoire de la volcanologie
• Histoire de la minéralogie
• Histoire de la paléontologie

Différentes disciplines de la géologie, sciences apparentées

La géologie comporte de nombreuses disciplines scientifiques :

• la stratigraphie, qui répertorie et ordonne dans le temps la succession des strates de roches, à l'aide de principes géométriques simples, d'observations de terrains, d'analyse du contenu en fossiles des roches, de la datation radiochronologiques des roches. La stratigraphie est le socle de la géologie.

• la minéralogie, qui étudie les éléments constitutif des roches, donc la forme, la nature, la composition et les propriétés chimiques et physiques des minéraux ;

• la pétrographie, qui décrit les roches, étudie leur constitution et réalise leur classification;

• la pétrologie, qui étudie, au delà de l'analyse pétrographique, les mécanismes et les conditions qui président à la formation (genèse) et à la transformation des roches ;

• la géologie structurale qui est l'étude des déformations des roches et des mécanismes présidant à la déformation de ces roches à toutes les échelles ; à grande échelle, on parle de tectonique ;

• la géodynamique, qui étudie les conséquences morphologiques des processus tectoniques et d'érosion ;

• la géomorphologie, qui étudie les diverses formes du relief terrestre, d'abord de manière descriptive puis de manière explicative, et met en évidence les formes d'érosion; on considère souvent qu'elle concerne plus le géographe que le géologue, et on la range le plus souvent parmi les branches de la géographie physique ;

• la sédimentologie qui étudie les roches et les formations sédimentaires ; Si l'étude porte sur la succession régulière des différentes couches ou strates sédimentaires, il s'agit de stratigraphie ;

• la paléontologie, qui étudie les organismes passés grâce à la description et à l'analyse des restes fossilisés ;

• la micropaléontologie, qui étudie les fossiles microscopiques contenus dans les sédiments ;

• la métallogénie, qui étudie les mécanismes de formation des gisements métallifères et se propose de définir des outils méthodologiques et des guides de prospection utilisables par les explorateurs et prospecteurs miniers ;

• la volcanologie, qui analyse et tente de prévoir les phénomènes volcaniques, qui étudie la composition chimique et minéralogique et les processus de mise en place des produits volcaniques ;

Éruption du mont Saint Helens en 1980

• l'hydrogéologie, qui étudie les écoulements des eaux souterraines, sachant que la nature du sous-sol traversé par les eaux influence directement la quantité et la qualité de l'eau émergeant à la source ou exhaurée du forage ;

• la glaciologie qui étudie l'eau sous sa forme solide, la glace et sa présence massive à la surface de la Terre sous forme de glaciers ou de banquise.

• la géotechnique, qui fédère la géologie du BTP (ou de l'ingénieur, du génie civil), la géophysique, la géomécanique (mécanique des sols, mécanique des roches, hydraulique souterraine) pour permettre l'adaptation des ouvrages à leurs sites de construction ;

La géologie possède de nombreuses attaches avec d'autres sciences, parmi lesquelles il convient de citer :

• la géochimie de la croûte terrestre, qui étudie la chimie des couches superficielles de la Terre ; la géochimie des couches plus profondes concerne davantage la géophysique interne, ou physique du globe, que la géologie ;

• la géophysique, organisée à l'échelle internationale dans l'Union géodésique et géophysique internationale (UGGI), qui étudie la structure et la composition interne de la Terre avec des outils empruntés à la physique et aux mathématiques ; contrairement aux sciences géologiques et minérales, qui sont des sciences essentiellement descriptives et qualitatives, les sciences géophysiques sont rangées parmi les sciences exactes et quantitatives ; les géologues entendent souvent sous le vocable « géophysique » seulement la géophysique appliquée (comprenant des méthodes sismiques, gravimétriques, magnétiques, électriques, électromagnétiques, ... appliquées à la prospection pétrolière et minière, à l'archéologie, aux études environnementales, etc.) ; l'hydrogéophysique fait partie de cette dernière ;

• la sismologie, qui étudie les tremblements de terre et la propagation des ondes sismiques naturelles ou provoquées (on parle alors de sismique) ; cette discipline est une branche importante de la géophysique, et seuls certains de ses résultats intéressent le géologue ;

• la paléosismologie est une branche de la sismologie directement tributaire de la géologie ; son but est de trouver dans des tranchées ou coupes géologiques des indices de séismes anciens, de les dater pour qu'ils puissent servir dans la prévision statistique des séismes, et de fournir aux géophysiciens des informations permettant éventuellement de quantifier (mécanisme au foyer, magnitude, moment sismique, ...) ces tremblements de terre anciens ;

• le génie sismique qui s'occupe d'études macrosismiques sur le terrain à la suite d'un tremblement de terre de quelqu'importance ; il s'occupe aussi d'évaluer le risque sismique et de fixer des normes parasismiques pour un pays ou une région donnés ; il participe aussi à la surveillance de régions à risque et, si possible, essaye de prévoir des tremblements de terre futurs, soit par des méthodes statistiques, soit par des méthodes déterministes lorsque c'est possible ;

• la spéléologie concerne l'étude des cavités naturelles, le plus souvent en zone karstique ; cette étude englobe la connaissance géologique du terrain encaissant.

• la géoarchéologie, qui étudie les sédiments archéologiques et les dépôts d'âge quaternaire ;

• la géodésie, qui étudie la forme et les dimensions de la Terre ; celle-ci est une science exacte, sœur jumelle de l'astronomie, qui par sa partie gravimétrie se situe parmi les disciplines de la géophysique ;

• l'exogéologie ou astrogéologie qui, grâce à des méthodes de télédétection, à l’expérimentation in situ ou en laboratoire et au prélèvement d’échantillons, étudie la composition, la structure et l’histoire de la surface des planètes du système solaire et de leurs satellites naturels ; on parle également de géologie planétaire.