Géologie

La géologie est la science dont le principal objet d'étude est la Terre, et plus particulièrement la lithosphère.
Discipline majeure des sciences de la Terre, elle se base en premier lieu sur l'observation, puis établit des hypothèses permettant d'expliquer l'agencement des roches et des structures les affectant afin d'en reconstituer l'histoire et les processus en jeu.

Le terme «géologie» désigne également l'ensemble des caractéristiques géologiques d'une région, et s'étend à l'étude des astres.

La géologie est une science comprenant de nombreuses spécialités et fait appel aux connaissances de domaines scientifiques variés, tels que la biologie, la physique (mécanique des fluides, pétrochimie...), la chimie, la science des matériaux, la cosmologie, la climatologie, l'hydrologie… Les méthodes d'études et les connaissances géologiques s'appliquent dans de nombreux domaines sociétaux, économiques et industriels, comme l'exploitation de matières premières, le génie civil, la gestion des ressources en eau, la gestion de l'environnement ou la prévention des risques naturels.

Quleques définitions :

La minéralogie est la discipline qui étudie les minéraux; elle est fréquemment associée à la cristallographie.
La géochimie étudie le comportement et la répartition des éléments au sein des couches terrestres.
La géologie structurale désigne l'étude de la géométrie des déformations et des structures géologiques.
La tectonique est la discipline dont le champ d'étude est principalement orienté vers les processus de déformation au sein de la croûte terrestre.
La stratigraphie est la discipline étudiant la succession et l'organisation des dépôts sédimentaires.
La géomorphologie désigne l'étude décrivant et expliquant les formes et les aspects du relief et du paysage.

Types de roches

L’écorce terrestre est composée d’une multitude de roches différentes, tant par leur composition minéralogique que par leur mode de formation et leur origine. Sur la base des mécanismes de genèse, on peut cependant les regrouper en trois grands types:

les roches magmatiques, parfois appelées roches endogènes ou roches ignées -sont issues du refroidissement et de la cristallisation de minéraux à partir d'un magma.
les roches sédimentaires (ou roches exogènes) sont issues du dépôt et de l’accumulation de particules sédimentaires qui peuvent être très diverses et avoir de nombreuses origines. Les particules sédimentaires proviennent de l'érosion mécanique et de l'altération chimique de roches mères (on parle de la source des sédiments). Les particules sédimentaires peuvent ainsi se trouver sous la forme de clastes plus ou moins gros (galets, débris de roches, coquilles...), de grains (minéraux ou fragments de minéraux), mais également sous la forme de particules en solution, qui vont précipiter dans certaines conditions.
les roches métamorphiques forment la troisième et dernière grande famille de roches. Contrairement aux deux autres types de roches, qui prennent naissance dans des conditions thermodynamiques relativement bien définies, le champ pression/température de formation des roches métamorphiques est beaucoup plus vaste

Cette classification ne repose pas sur une composition minéralogique particulière mais est établie sur la base des processus de genèse, qui sont très différents d'un type à l'autre. Chaque type possède ainsi des caractéristiques bien spécifiques qui permettent de les différencier.

Cycle géologique.

Les plissements de terrains

Les plissements de terrain en géologie se produisent lorsque des forces tectoniques, telles que la compression, agissent sur des roches et des sédiments, entraînant leur déformation en formant des structures plissées.

Les roches sont généralement plus résistantes à la compression que les sédiments, donc lorsque les forces tectoniques agissent sur une couche de sédiments, elle peut se plier ou se déformer en réponse à la pression. Les plissements peuvent prendre plusieurs formes, y compris des plis symétriques, asymétriques ou en chevron.

La géologie de la Belgique

La géologie de la Belgique est relativement simple par rapport à celle de nombreux autres pays, car elle se compose principalement de roches sédimentaires datant du Paléozoïque et du Mésozoïque, qui couvrent presque tout le pays.

Le socle rocheux sous-jacent est composé de formations de roches cristallines, principalement des gneiss et des schistes, datant du Précambrien. Ces roches sont généralement recouvertes de couches de roches sédimentaires plus jeunes, qui ont été déposées sur la croûte terrestre au cours des derniers 500 millions d'années.

Les roches sédimentaires les plus anciennes sont les grès et les schistes du Cambrien, qui se trouvent dans les Ardennes belges. Les formations rocheuses de la période ordovicienne sont également présentes dans les Ardennes, et sont caractérisées par des schistes et des calcaires.

La période dévonienne a laissé des formations de calcaire et de schiste dans les régions de la Campine et de la Wallonie. Les calcaires du Dévonien sont des roches riches en fossiles qui ont été utilisées pour la construction de monuments célèbres tels que la cathédrale de Tournai.

La période carbonifère est représentée par des formations de grès et de schiste dans la région du Borinage, ainsi que par des calcaires et des dolomies dans la région de Namur.

La période permienne a laissé des dépôts de sables et de grès, qui se trouvent principalement dans la région de Liège.

Les formations de roches sédimentaires du Jurassique et du Crétacé supérieur se trouvent principalement dans le nord et l'est de la Belgique, et sont constituées de calcaires, de sables et d'argiles.

Les roches sédimentaires belges ont également été soumises à des forces tectoniques au fil du temps, ce qui a provoqué des plis et des fractures dans la croûte terrestre, notamment dans les régions montagneuses des Ardennes.

Enfin, la Belgique possède également des formations géologiques plus récentes, notamment des dépôts de sables et de graviers dans les plaines alluviales de ses grands fleuves, la Meuse et l'Escaut.

La Belgique est divisée en trois sections physiographiques (basse, moyenne et haute Belgique) de l'ouest vers l'est. La moyenne Belgique est essentiellement composée de roches paléozoïques, partiellement recouvertes de dépôts cénozoïques. Ce alors que la haute Belgique sont est constituée de roches liées aux orogénèses calédonnienne et hercinienne. Si la couverture post-paléozoïque était enlevée, diverses autres formations seraient exposées:

Le plateau brabançon (nl)
Les complexes calédoniens, comprenant du nord au sud le massif de Rocroi (nl), massif de Serpont (nl), et le massif de Stavelot (nl)
Le synclinal de Dinant (nl)
Le synclinal de Namur (nl)
Le massif ardennais
Le complexe hercynien
La faille du Midi, qui s'étend du nord de la France jusque Aix-la-Chapelle en Allemagne.
La ceinture de Campine, qui est une ceinture hercynienne de sédiments s'étendant au nord du plateau du Brabant, couverte de terrains post-paléozoïques.

Après l'érosion de la chaîne hercynienne, il y eut une un intrusion régulière de roches plus récentes et une déformation de la croûte. Des traces de couches du trias et du permien sont identifiables lors de forages en Campine. Des affleurements du jurassique sont identifiables au sud-est, en Gaume, sous la forme de sables littoraux, relevant du bassin parisien. Au Pays de Herve, à la montagne Saint-Pierre et dans le bassin de la Haine, ce sont des roches du Crétacé qui l'on retrouve le long de la faille du Midi du sillon Sambre et Meuse.

Les phénomènes Karstiques et les grottes

Les phénomènes karstiques sont des processus géologiques qui se produisent dans les régions où les roches calcaires sont présentes. Le calcaire est une roche sédimentaire formée principalement de carbonate de calcium. Il est soluble dans l'eau, ce qui signifie que l'eau peut facilement dissoudre et emporter les minéraux de la roche.

Lorsque l'eau de pluie s'infiltre dans le sol, elle peut se mélanger avec du dioxyde de carbone pour former de l'acide carbonique. Cet acide peut alors dissoudre le calcaire, créant ainsi des cavités souterraines dans la roche. Au fil du temps, ces cavités peuvent s'agrandir pour former des cavernes, des gouffres et des dolines.

Les formations rocheuses caractéristiques des phénomènes karstiques comprennent des grottes, des stalactites, des stalagmites et des colonnes. Les grottes sont des cavités souterraines qui peuvent s'étendre sur des kilomètres. Les stalactites et les stalagmites sont des formations de carbonate de calcium qui se forment lorsque l'eau chargée de minéraux s'écoule sur la roche et laisse des dépôts minéraux. Les colonnes sont des structures verticales qui se forment lorsque les stalactites et les stalagmites se rejoignent.

Les phénomènes karstiques peuvent avoir des impacts significatifs sur l'environnement. Ils peuvent influencer la qualité de l'eau en raison de la dissolution du calcaire et des autres minéraux dans les roches. Ils peuvent également affecter les habitats naturels en créant des zones de drainage souterrain, en changeant la topographie et en créant des habitats uniques pour les plantes et les animaux qui y vivent.

La grotte de Han s'est formée il y a plusieurs millions d'années à partir de l'érosion chimique et physique de la roche calcaire.

La formation de la grotte a commencé il y a environ 400 millions d'années, lorsque la région était recouverte d'un océan peu profond. Les restes d'animaux marins se sont accumulés au fond de l'océan et ont formé des sédiments qui, au fil du temps, ont durci pour former la roche calcaire.

Au fil des millénaires, les mouvements tectoniques ont soulevé la région hors de l'eau, créant un plateau calcaire. Les eaux de pluie et les rivières ont commencé à s'infiltrer dans le sol, créant des réseaux de cavités souterraines.

L'eau souterraine riche en acide carbonique a commencé à dissoudre le calcaire, créant des espaces plus larges dans les cavités. Au fil du temps, ces espaces ont continué à se développer et se sont transformés en grandes salles, stalactites, stalagmites et autres formations calcaires.

La grotte de Han a également été façonnée par l'action de la rivière qui la traverse, la Lesse. Au fil du temps, la rivière a creusé son chemin à travers le calcaire, créant des tunnels et des passages souterrains.

Les fossiles.

Les fossiles se forment lorsque des restes d'organismes morts sont préservés dans les roches sédimentaires. La formation de fossiles peut prendre des milliers, voire des millions d'années. Voici les étapes générales de la formation des fossiles:

Mort de l'organisme: Lorsqu'un organisme meurt, son corps commence à se décomposer rapidement. Cependant, dans certaines conditions, des parties de l'organisme peuvent se fossiliser avant qu'elles ne se décomposent complètement.
Enfouissement: Pour qu'un organisme se fossilise, il doit être rapidement enfoui sous une couche de sédiments, tels que du sable, de l'argile ou des cendres volcaniques. Cela peut se produire dans des environnements tels que les lacs, les rivières, les deltas, les marécages ou les fonds marins.
Compression: Au fil du temps, les sédiments qui recouvrent l'organisme mort s'accumulent, exerçant une pression sur les tissus mous et les os. Cette pression écrase les tissus et les os, les transformant en une fine couche de minéraux.
Pétrification: Dans certaines conditions, les minéraux peuvent remplacer progressivement les tissus et les os de l'organisme. Ce processus s'appelle la pétrification et peut prendre des milliers d'années. Les minéraux remplacent les tissus de l'organisme en se déposant lentement dans les espaces vides laissés par la décomposition des tissus.
Exposition: Les fossiles peuvent être exposés lorsque les sédiments qui les recouvrent sont érodés par les intempéries, les vagues ou les mouvements tectoniques de la Terre. Les fossiles peuvent également être découverts lors de fouilles archéologiques ou de travaux de construction.

Mes fossiles.

oursin

mollusque céphalopode

ORTHOCERAS NOIRS

mollusque céphalopode

ORTHOCERAS NOIRS

mollusque bivalve

oursin

ammonites

mollusques céphalopodes.

mollusque bivalve

oursin

mollusque bivalve

Phototèque géologique :

Plissement

Anticlinal de Durbuy

Calcaire nettement stratifié

Rocher Bayard

Karst de surface

Fondry des Chiens Nismes une des plus belles formes de géomorphologie karstique de surface, un paléogouffre (gouffre formé dès l'exhumation des terrains encaissants)