La géologie est la science qui étudie la structure et la composition de la Terre, ainsi que les phénomènes dont elle est le siège, afin d'en comprendre les mécanismes. Elle permet ainsi de reconstituer l'évolution de notre planète au cours du temps. C'est une discipline charnière, au carrefour des sciences physico-chimiques et des sciences naturelles. C'est également une discipline historique, à laquelle la notion de « temps géologiques « confère une place tout à fait originale. La géologie et ses branches annexes constituent ce que l'on appelle aujourd'hui les « sciences de la Terre «. Celles-ci regroupent un certain nombre de grandes disciplines, elles-mêmes subdivisées en spécialités : la pétrographie, ou pétrologie (étude des roches qui composent la Terre), qui s'appuie sur la minéralogie (étude des minéraux) et la cristallographie (étude des formes cristallines) ; la géologie historique, qui reconstitue l'histoire du globe à partir de la stratigraphie (étude de la succession des couches géologiques) et de la paléontologie (étude des fossiles, permettant de reconstituer l'histoire des êtres vivants au cours des temps géologiques) ; la sédimentologie, qui étudie le mode de formation des roches sédimentaires ; la tectonique (étude des déformations des roches, à des échelles variées) et la géodynamique (étude des forces et des mouvements qui affectent les constituants du globe) ; la géophysique (physique du globe) ; la géochimie (étude des processus chimiques affectant les roches) ; l'hydrogéologie (étude de la circulation souterraine de l'eau) ; la géomorphologie (étude des formes du relief). La géologie trouve de nombreuses applications pratiques dans bien des secteurs de l'activité humaine, qui constituent la géologie appliquée (recherche minière et géotechnique). Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats cristal - 1.GÉOLOGIE géochimie géomorphologie géophysique hydrogéologie minéralogie paléontologie roches - L'étude des roches - Les différents niveaux de l'observation sédiment stratigraphie tectonique Histoire L'histoire de la géologie remonte aux premières interrogations des philosophes antiques sur l'histoire des terres et des mers, et sur la signification des fossiles. En dépit de quelques observations, comme celles qui coûtèrent la vie à Pline l'Ancien lors de l'éruption du Vésuve en 79 après J.-C., les spéculations intellectuelles l'emportèrent longtemps sur les travaux de terrain. Le déluge biblique servit pendant de nombreux siècles à expliquer la plupart des phénomènes géologiques, de la formation des montagnes à celle des fossiles. Avec les recherches du Danois Sténon qui, au XVIIe siècle, posa les bases de la stratigraphie, il devint possible d'envisager la reconstitution des grandes étapes de l'histoire du globe. Au cours du XVIIIe siècle, l'idée de la grande ancienneté de notre planète s'imposa lentement, sous l'influence de penseurs tels que Buffon. C'est vers la fin de ce même siècle et au début du XIXe que la plupart des concepts de base de la géologie scientifique furent établis. Grâce aux travaux de l'Allemand Blumenbach et du Français Cuvier, l'idée de l'extinction de nombreuses espèces animales et végétales au cours des temps géologiques fut acceptée, et la paléontologie put fournir un moyen pratique de dater les terrains à partir des fossiles qu'ils contiennent. Les premières cartes géologiques, dues notamment à l'Anglais William Smith, remontent à cette époque. Au début du XIXe siècle, les conceptions catastrophistes de l'histoire de la Terre, défendues notamment par Cuvier et ses disciples, étaient dominantes ; elles supposaient que l'histoire de la Terre et des êtres vivants avait été affectée à plusieurs reprises par de violentes convulsions géologiques, responsables de l'extinction de nombreuses espèces. Sous l'influence de l'Écossais Lyell notamment, ces idées cédèrent progressivement la place aux conceptions « actualistes «, suivant lesquelles les phénomènes observables aujourd'hui suffisent à rendre compte des événements du passé. C'est dans le même esprit que la théorie de l'évolution des êtres vivants, annoncée notamment par le Français Lamarck, put finalement triompher avec l'explication par Darwin des mécanismes de la sélection naturelle. Après ses débuts en Europe, l'exploration géologique du monde progressa rapidement au cours du XIXe siècle, favorisée sur tous les continents par ses applications à la recherche des substances minérales utiles. La connaissance de la structure du globe et des étapes successives de son histoire fit de grands progrès au XXe siècle, notamment grâce à l'utilisation de techniques nouvelles : multiplication des forages, développement des techniques géochimiques et géophysiques (avec, entre autres, des datations précises obtenues par l'étude de la radioactivité de certaines roches), etc. Toutefois, en dépit des recherches d'un nombre toujours croissant de géologues, il manqua longtemps un modèle général permettant d'expliquer l'ensemble des transformations de la planète au cours de l'immense durée des temps géologiques. Les premiers éléments permettant de trouver une solution à ce problème furent donnés en 1912 lorsque l'Allemand Wegener proposa sa géniale théorie de la dérive des continents, qui ne s'imposa pourtant que très difficilement. À partir de 1950, le développement conjoint des recherches sur le paléomagnétisme (étude du magnétisme des roches permettant de reconstituer les changements du champ magnétique terrestre au cours du temps) et sur la géologie du fond des océans (avec la multiplication des sondages en mer) devait conduire à une véritable révolution dans les sciences de la Terre. Cette révolution scientifique se manifesta par l'élaboration, dans les années soixante, de la tectonique des plaques, qui est le cadre théorique dans lequel s'effectue aujourd'hui l'ensemble de la recherche géologique. La reconstitution des mouvements des grandes plaques qui forment l'écorce terrestre, de leurs séparations et de leurs collisions, permet en effet d'expliquer des phénomènes aussi divers que l'ouverture des océans, les déplacements des continents, la formation des chaînes de montagnes ou la répartition des êtres vivants à la surface du globe. Cette recherche fondamentale dans les diverses disciplines des sciences de la Terre s'effectue principalement dans les grands organismes publics de recherche et d'enseignement (en France, le Centre national de la recherche scientifique, les universités, les instituts de physique du globe, etc.). Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats Blumenbach Friedrich Buffon (Georges Louis Leclerc, comte de) Cuvier (Georges, baron) Darwin Charles Robert datation déluge dérive des continents fossile géochimie géochronologie géophysique inversion - 2.GÉOLOGIE Lamarck (Jean-Baptiste de Monet, chevalier de) Lyell (sir Charles) Michel-Lévy Auguste paléontologie Pline - Pline l'Ancien sciences (histoire des) - Le temps - La naissance du temps profond Sténon Nicolas stratigraphie tectonique des plaques Termier Pierre Vésuve Wegener Alfred Lothar Les applications de la science Parallèlement au développement de la recherche théorique en « géologie fondamentale «, la géologie appliquée, qui recouvre l'ensemble des activités économiques et commerciales liées aux sciences de la Terre, a subi, elle aussi, une évolution significative. Après avoir connu, il y a quelques années, une grande expansion liée à l'augmentation des besoins, la recherche des hydrocarbures (pétrole, gaz naturel) et l'inventaire des ressources minérales (minerais) ont accusé une nette récession. En effet, l'écart entre les réserves connues et les besoins humains prévisibles à moyen terme ainsi que la chute du prix des matières premières sur le marché international ont conduit à une diminution des activités de prospection, soumises aux variations de la conjoncture économique. D'autre part, les techniques d'exploitation ont évolué. Par exemple, les gisements à forte teneur s'épuisant et devenant peu rentables, on se dirige vers l'exploitation très mécanisée d'énormes réserves à faible teneur : c'est le cas des schistes bitumineux fournissant des hydrocarbures par distillation. En revanche, d'autres branches de la géologie appliquée connaissent maintenant un développement rapide. C'est le cas de l'hydrogéologie, du fait de la demande croissante en eau de bonne qualité. La pression démographique mondiale ainsi que la détérioration des réserves d'eau potable dans les pays industrialisés conduisent les hydrogéologues non seulement à rechercher des ressources nouvelles, mais également à étudier des mesures de protection à l'égard des stocks d'eau actuellement exploités, en particulier lors de l'implantation d'industries polluantes, du stockage de produits toxiques, de la création de décharges d'ordures et de cimetières. La géotechnique est, elle aussi, promise à un développement certain : la construction de grands ouvrages (barrages, tunnels, autoroutes, centrales nucléaires, etc.) nécessite, pour le choix du site d'implantation, des études géologiques et géotechniques préalables, permettant d'éviter les zones dangereuses (failles, terrains instables, etc.) susceptibles d'en compromettre la stabilité et la sécurité. Rejoignant des préoccupations très actuelles, ce que l'on peut appeler la « géologie de l'environnement « connaît ainsi une notable expansion. La géologie s'efforce aussi de jouer un rôle croissant dans la prévision, voire la prévention, de catastrophes naturelles liées à des phénomènes géologiques (éruptions volcaniques, tremblements de terre). Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats catastrophes naturelles génie civil hydrocarbure hydrogéologie mine - 1.INDUSTRIE minerai schiste Perspectives actuelles La vision globale des phénomènes géologiques, rendue possible par la théorie unificatrice de la tectonique des plaques, a permis un regain de la recherche fondamentale en sciences de la Terre suivant des directions nouvelles. Le progrès des techniques va de pair avec ce renouveau des concepts. La conquête de l'espace, par exemple, a fourni aux géologues des outils nouveaux, avec la possibilité d'observer la Terre par satellite, et elle permet même, aujourd'hui, un début d'exploration géologique des autres planètes du système solaire. Dans le domaine des datations, des méthodes géophysiques (magnétostratigraphie) et géochimiques (géochimie isotopique) sont venues s'ajouter à la biostratigraphie (fondée sur les fossiles) pour permettre une reconstitution toujours plus précise de la chronologie de l'histoire de la Terre, en particulier pour les périodes les plus anciennes. La précision de nos connaissances reste fonction de l'éloignement dans le temps des phénomènes considérés : la longue histoire de la Terre s'étend sur quelque 4,5 milliards d'années et, si notre connaissance des événements des derniers 200 millions d'années a énormément progressé depuis la « révolution des sciences de la Terre « des années soixante, celle des périodes plus anciennes comporte encore de nombreuses incertitudes. Par ailleurs, la dernière décennie a été celle où l'on a remis en cause certains concepts considérés comme acquis depuis le XIXe siècle. Certaines anomalies géochimiques, associées à des périodes d'importantes extinctions dans le monde vivant (notamment à la limite entre les ères mésozoïque et cénozoïque, il y a quelque 65 millions d'années, époque correspondant, entre autres, à la disparition des dinosaures), ont conduit à reposer la question du rôle réel des événements catastrophiques dans l'histoire de la Terre, rôle sans doute bien plus grand qu'on ne l'a cru pendant plus d'un siècle. Après avoir souligné la continuité des processus géologiques, considérés comme presque toujours lents et imperceptibles à l'échelle humaine, on s'intéresse de nouveau aux discontinuités de l'histoire du globe, à des « crises « qui ont pu être relativement soudaines et brutales. L'influence de certains événements sur l'évolution de la surface de la Terre et sur celle de ses habitants sont des questions à l'ordre du jour dans la recherche géologique actuelle. Il peut s'agir de phénomènes extraterrestres (notamment, impact de météorites comme celui qui, en Sibérie, détruisit 2 000 km 2 de forêt en 1908) ; il peut s'agir aussi de processus affectant les parties profondes du globe et susceptibles de provoquer des paroxysmes volcaniques (comme l'éruption du Vésuve, en 79 avant J.-C., qui détruisit les villes de Pompéi et Herculanum, ou l'explosion du volcan Tambora, en Indonésie, qui, en 1815, fit 92 000 victimes). Les controverses et débats animés que ce type de phénomènes suscite sont un signe de l'actuelle vitalité des sciences de la Terre. Le dynamisme de celles-ci se traduit aussi par le grand nombre de projets internationaux visant à poursuivre l'exploration géologique des continents, des océans et des profondeurs de notre planète. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats catastrophes naturelles tectonique des plaques télédétection Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats tectonique des plaques Terre volcanologie Les médias géologie - les grandes étapes de l'histoire de la Terre géologie - le géologue sur le terrain Les livres géologie - ammonite Cardioceras cordatum, page 2150, volume 4 géologie - synclinal de Freyr (Ardenne belge), page 2150, volume 4 géologie - l'anticlinal de Saint-Julien en Beauchêne, dans les Hautes-Alpes, page 2152, volume 4 géologie - coulée de lave sur les flancs de l'Etna, en Sicile, page 2152, volume 4 géologie - vue aérienne, vers le nord, de la chaîne des Puys, dans le Puy-de-Dôme, page 2152, volume 4 géologie - le pic Copernic, dans le Hoggar, page 2153, volume 4 géologie - altération du granite de Flamanville, dans la Manche, page 2153, volume 4 géologie - schémas, page 2154, volume 4 géologie - relief ruiniforme dans le causse du Larzac, page 2155, volume 4 géologie - la résurgence de la rivière Buna, dans l'ex-Yougoslavie, page 2155, volume 4 géologie - schémas, page 2154, volume 4 Les indications bibliographiques J. Dercourt et J. Paquet, Géologie. Objets et méthodes, Dunod, Paris, 1995 (1990). M. Mattauer, Monts et merveilles : beautés et richesses de la géologie, Hermann, Paris, 1989. C. Pellant, la Terre, Bordas, Paris, 1986. Ch. Pomerol et M. Renard, Éléments de géologie, Armand Colin, Paris, 1995 (1989).
