Lithostratigraphie: Analyse et Études

LITHOSSTRATIGRAPHIE

• La lithostratigraphie est l'étude des empilements sédimentaires, de leur organisation et de l'enregistrement du temps à partir des données lithologiques.
• Dans les sciences de la Terre modernes, incluant les études pluridisciplinaires intégrées, la lithostratigraphie intervient à différents stades de la reconstitution de l'histoire géologique d'une région.
• Une étude lithostratigraphique commence par une phase analytique élémentaire.
• Cette phase repose sur divers outils, sur le terrain et en laboratoire (pétrographie, minéralogie, géochimie, paléontologie, sédimentologie, diagraphie...). Ces outils permettent de définir les faciès (lithofaciès et biofaciès).
• L'étude aboutit à la reconnaissance d'unités lithostratigraphiques homogènes hiérarchisées.
• Ces unités sont identifiables en trois dimensions et traduisent une histoire géologique significative.
• Les unités lithostratigraphiques représentent le cadre des relations entre espace et temps.
• La phase analytique est suivie par une approche relationnelle (analyse séquentielle).
• L'analyse séquentielle vise à reconnaître les séquences de faciès, ensembles de strates caractérisées par une succession horizontale et verticale de faciès.
• Ces séquences de faciès intègrent les évolutions graduelles des différents composants d'une roche (ou des séquences d'objets).
• La lithostratigraphie analyse les cycles de faciès, des évolutions continues et répétées d'un ou plusieurs éléments constitutifs d'une roche.
• L'approche lithostratigraphique des données régionales doit prendre en compte les manifestations des phénomènes planétaires, géodynamiques, climatiques, astronomiques.
• La lithostratigraphie fournit des méthodes stratigraphiques génétiques (stratigraphie faciologique, stratigraphie séquentielle, cyclostratigraphie) et stratigraphie évènementielle.
• Les indications d'âge, fournies par la lithostratigraphie, ne sont pas suffisantes pour une datation précise. L'identification nécessaire de surfaces ou d'unités de dépôts synchrones à l'échelle régionale est complétée par des outils supplémentaires (géochronologie isotopique, biostratigraphie).
• La lithostratigraphie offre actuellement des outils permettant de définir précisément des lignes temporelles à l'échelle régionale.
• Les synthèses stratigraphiques régionales fondées sur l'intégration de données lithologiques, biologiques, et génétiques et séquentielles propres à la région permettent d'établir des repères dans l'histoire géologique.
• La lithostratigraphie présente une valeur fondamentale dans la stratigraphie intégrée en exprimant au mieux les relations entre l'espace et le temps dans l'histoire géologique.

LES UNITÉS LITHOSTRATIGRAPHQUES

• Une unité lithostratigraphique représente un ensemble lithologique distinct.
• Les limites de cette unité peuvent être reconnues.
• Les lithologies voisines sont souvent à la base de la reconnaissance d'une unité.
• Les unités lithostratigraphiques sont hiérarchisées à différentes échelles (de l'affleurement à des ensembles cartographiables d'extension régionale).
• L'homogénéité dans la lithologie d'une unité traduit une histoire géologique commune.
• Exemple spécifique à l'unité lithostratigraphique : les faciès similaires témoignant d'un même milieu paléoenvironnement, comme un lagon (calcaire de Caomblanchien).
• Les unités lithostratigraphiques peuvent être caractérisées par différents contenus biologiques sans implication chronologique.
• La lithostratigraphie utilise des unités formelles, dont les limites sont clairement établies (couche, membre, formation, groupe).
• Unité lithologique et unité lithostratigraphique peuvent être différentes.
• Une étude lithostratigraphique, avec ses différents composants, a besoin d'une classification en découpages en ensembles différenciés et des outils à différentes échelles d'analyse lithologiques. Les termes utilisés sont "lame", "lit", "couche", "banc", "barre", "horizon", "strate", "série", "séquence".
• Une unité lithostratigraphique pour être identifiable et formalisable nécessite que ses limites soient identifiables en 3 dimensions.
• Lorsque l'âge d'une unité n'est pas déterminé, son extension spatiale est mise en évidence (exemple de minces couches cineritiques à haute valeur de corrélation).
• Les auteurs dans leurs rapports font une distinction claire entre les unités lithologiques et les unités lithostratigraphiques (majuscules). Les unités lithologiques sont plus petites et plus simples.
• Les types d'unités sont hiérarchisés en fonction de leur épaisseur. Les quatre unités retenues sont la couche, le membre, la formation et le groupe.
• On trouve d'autres termes utilisés, qui nécessitent une attention particulière quant à leur utilisation (horizon, strate, faisceau, sous-groupe, ou super-groupe).
• Dans la pratique, les unités les plus utilisées sont : le groupe, la formation et le membre.
• Les géologues recommandent d'adopter les nomenclatures des unités de surface supposées homologues en suivant les recommandations de l'International Subcommission on Stratigraphic Classification de l'I.U.G.S.
• Les adaptations dans les études de subsurface portent sur la nature de la série type provenant de tranchées de terrains traversées lors du forage. Les données géologiques du forage appartiennent à l'opérateur et/ou aux associés pour une période donnée. Le matériau lithologique unique, les données physiques continues (diagraphies), les données de datation (micropaléontologie, palynologie), et l’accès aux données de référence sont importants.

LES SÉQUENCES ET DISCONTINUITÉS SÉQUENTIELLE

• La séquence d'objet est un terme utilisé pour décrire une unité sédimentaire caractérisée par une évolution graduelle d'objets ou d'éléments constitutifs (a-b-c...).
• Les termes "unité allostratigraphique" et "allostratigraphie" sont à éviter.
• Le préfixe "allo" peut avoir plusieurs significations.
• Le préfixe "allo" peut faire référence aux agencements des dépôts dus à des facteurs externes au système sédimentaire, ou à une différence dans l'approche stratigraphique.
• La séquence d'objets peut se fonder sur différents éléments constitutifs du sédiment.
• L'identification d'une séquence d'objets n'implique pas a priori d'interprétation génétique ou causale, mais elle est objective.
• Les limites de ces séquences sont constituées par les discontinuités séquentielles.
• Ces discontinuités sédimentaires reflètent des ruptures de différents types (paléontologiques, lithologiques, géochimiques).
• Certaines discontinuités sont auto-cycliques (migration de chenaux fluviatiles, changements locaux de faciès dans le même milieu).
• D'autres sont allocycliques (modifications de l'environnement sédimentaire causées par des facteurs extérieurs au milieu). Les discontinuités séquentielles peuvent également être séquentielles.