La coupe géologique

Dans cette page :

• La carte géologique : définition et description
• La coupe géologique
• Méthode à suivre pour tracer une coupe géologique
• Exercice
• Pour en savoir plus

La carte géologique : définition et description

Une carte géologique est la représentation sur un fond topographique des terrains qui affleurent à la surface du sol (= les affleurements) ou qui ne sont cachés que par une faible épaisseur de formations superficielles récentes (alluvions, éboulis..).

On désigne ces terrains par des notations et par des couleurs.

Les éléments importants à connaître sur une carte géologique sont :

1. Les informations d’ordre général

Pour informer l’utilisateur de la position des différents éléments dans la réalité, les cartes géologiques utilisent un fond topographique, indiquant par exemple la position des cours d’eau, des routes ou des villes, ainsi que des courbes de niveau, qui montrent le relief. Le fond topographique permet de s’orienter facilement sur la carte et de localiser les principales caractéristiques du paysage.

La cadre de la carte comporte également le même type d’information que pour les cartes topographiques, par exemple : l’échelle, le titre et le numéro de la carte, le type de projection utilisé, la valeur de l’équidistance, les coordonnées géographiques et tirets kilométriques, la direction du nord magnétique et géographique, la latitude et la longitude.

2. Les informations géologiques

• Couleurs et indices

Les terrains sont indiqués par des couleurs et par des indices (des notations). Il existe des conventions, donc normalement, les couleurs et les indices utilisés sont toujours les mêmes sur les cartes, mais il faut toujours vérifier dans la légende.

Les couleurs sont standards (voir l'exemple dans la figure ci-dessous), ce qui veut dire qu’on utilise normalement toujours les mêmes couleurs pour chacune des unités stratigraphiques. Exemple : couleur mauve pour les terrains du Trias, couleur bleue pour les terrains du Jurassique, couleur verte pour les terrains du Crétacé

Chaque unité géologique est également désignée par un indice (une notation). C’est une lettre, parfois accompagnée d’un exposant ou d’un indice :

Pour les terrains sédimentaires, on utilise une lettre (alphabet latin), qui donne une information sur l’âge de la couche (la période). Cette lettre peut être associée à un chiffre qui permet de subdiviser l’unité : k = Cambrien, t = Trias, j = Jurassique moyen et supérieur / j⁵ = Oxfordien, j⁶ : Kimméridgien (ce sont des étages du Jurassique)

Pour les formations superficielles récentes (Quaternaire) : F = alluvions, G = formations glaciaires…

Pour les roches volcaniques, plutoniques et métamorphiques, on utilise des lettres grecques : β (bêta) : basalte, ρ (rho) : rhyolite, γ (gamma) : granite, ξ (ksi) : micaschiste, ζ (dzêta) : gneiss …

• Tracés géologiques (contours)

Les contours géologiques représentent la projection de l’intersection d’un plan avec la surface topographique. Ils sont dessinés en traits fins (tiretés en cas d’incertitude) : ce sont des contours géologiques normaux.

Les limites tectoniques (failles, chevauchements) sont en traits épais (tiretés en cas d’incertitude) : ce sont des contacts anormaux.

Extrait d'une carte géologique montrant différents affleurements : le Trias (en violet, notation t), le Maastrichtien inférieur (en vert, notation C^6a), le Miocène inférieur (en jaune, notation m ^1-2), et l'Eocène (tirets gris). Une faille (trait épais) sépare l'affleurement du Trias des autres terrains. Un signe de pendage est présent en haut à droite.

• Symboles

Différents symboles peuvent être présents sur les cartes géologiques, dont des signes de pendage et de plissement, ou divers symboles indiquant par exemple la localisation des gîtes minéraux ou fossilifères, des carrières et des mines. Des informations plus détaillées sur les pendages sont données ICI.

Exemples de symboles présents sur les cartes géologiques (à gauche : symboles de pendage).       

• Légende

Pour aider l’utilisateur à comprendre la carte, une légende est toujours fournie. Elle regroupe des informations générales, déjà évoquées précédemment, ainsi que des informations relatives à la géologie. La légende permet de comprendre la signification de tous les symboles utilisés.

On y trouve aussi les cartouches géologiques (liste des unités géologiques présentes) : Ce sont des rectangles qui correspondent à un terrain d’âge géologique donné. Le cartouche est accompagné par une courte description du type de roche et de son âge, et il donne aussi l’indice correspondant, ainsi que la couleur de chaque couche. Les cartouches sont placés dans l’ordre stratigraphique (les couches les plus récentes vers le haut, et les plus anciennes en bas).

Exemples de cartouches géologiques : chaque affleurement présent sur la carte est représenté par une couleur et une notation.

• Notice de la carte

Les cartes géologiques sont généralement accompagnées d’un livret appelé notice, qui donne des informations souvent essentielles qui ne peuvent pas être représentées graphiquement sur la carte. On y trouve par exemple des informations relatives à la géographie (ex : relief, cours d’eau), des informations sur l’âge ou sur l’épaisseur des couches, sur les fossiles présents, ou encore sur les matériaux utiles (ex : pétrole, charbon, ressources minérales).   

La figure suivante résume tous les différents types d’information présentes sur les cartes géologiques.

Principaux éléments sur une carte géologique.

La coupe géologique

Une coupe géologique représente la section des terrains géologiques par un plan vertical. On va donc devoir faire une interprétation à partir des affleurements présents en surface.

Quelle différence entre un profil topographique et une coupe géologique ?

• Pour le profil topographique, tous les points sont dessinés à partir de la carte
• Pour la coupe géologique, on doit représenter des terrains cachés en profondeur, dont on ne voit que les affleurements : il faut donc comprendre et interpréter.

Méthode à suivre pour tracer une coupe géologique

Il faut respecter certaines règles, avec, dans l’ordre :

1. Choisir l’emplacement de la coupe et tracer un trait.
2. Réaliser le profil topographique, l’orienter et mettre l’échelle.
3. Examiner la carte géologique : il faut repérer les principales structures, et, si on en a, les failles et les plis, ainsi que les signes de pendage.
4. Dessiner (à l’échelle) la colonne stratigraphique des terrains traversés (sur un papier à part) - cette étape n'est pas obligatoire mais elle facilite le travail
5. Faire un schéma rapide au brouillon de la coupe géologique.
6. Reporter les affleurements traversés par le trait de coupe sur le profil topographique (indiquer sur le bord du papier millimétré les notations de ces affleurements).
7. Dessiner la coupe géologique : on indique en premier les failles (si on en a : chaque ensemble limité par des faille sera traité comme une structure indépendante), puis on dessine en commençant par les terrains les plus récents.
8. Donner à chaque couche un figuré adapté au type de roche présent.
9. Terminer la coupe en écrivant la légende :
   • Signification des figurés et des notations (les cartouches géologiques doivent être placés dans l'ordre stratigraphique, les plus anciens en bas), et éventuellement une rapide description des roches
   • Titre de la carte (et éventuellement le n° de la carte s’il est connu)
   • Echelle
   • Points repère (par exemple : une rivière, une ville, une montagne…)
10. Recopier éventuellement la coupe au stylo.

Exemple de coupe géologique.

Exercice

Exercice à télécharger (205.03 Ko)

Sur les deux extraits simplifiés de carte joints (en noir et blanc), l’exercice à faire est le suivant :

1. Identifiez les éléments importants sur les cartes : les limites des couches géologiques - les signes de pendage - les indices des couches

2. Déterminez l’équidistance de ces deux cartes.

3. Identifiez le type de structure géologique pour chaque carte.

4. Déterminez quels sont les figurés adaptés à chaque type de roche.

5. Sur papier millimétré, tracez les profils topographiques entre les points A et B, puis C et D, et dessinez ensuite les coupes géologiques (respectez l’échelle et n’oubliez pas la légende).

6. Indiquez quelles sont les couches géologiques les plus anciennes et quelles sont les plus jeunes pour chacune des deux coupes. Quel principe de la stratigraphie utilisez-vous ?

Pour en savoir plus :

• FOUCAULT A. & RAOULT J.F., 1966 : Coupes et cartes géologiques. Travaux pratiques de Géologie de 1^er et 2^ème cycle. Société d’édition d’enseignement supérieur, Paris, 146 p.
• LISLE R.J., 2004: Geological Structures and Maps. A practical guide (3^ème édition). British Library Cataloguing in Publication Data, 106 p.
• SOREL D. & VERGELY P., 2018 – Atlas d’initiation aux cartes et aux coupes géologiques (4^ème édition). Edition Dunod, 128 p

Sites internet :

• Geological maps
• Geological structures: a practical information
• Introduction to Geological Maps and Cross-Section 
• Comment déterminer l’épaisseur d’une couche géologique ? (en fonction du pendage et de la largeur d’affleurement)

Fichier d'explication à télécharger : CARTE et COUPE GEOLOGIQUE Mme DJERRAB_V2026 (2.79 Mo)

Vidéos (sur Youtube) : cliquez ICI pour retrouver toutes mes vidéos consacrées à la cartographie (ex: information sur les cartes géologiques, sur les différents types de structures, méthode pour tracer une coupe géologique ...).

Pour tester vos connaissances : page consacrée aux exercices

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