La datation relative regroupe l'ensemble des méthodes de datation permettant d'ordonner chronologiquement des événements géologiques ou biologiques, les uns par rapport aux autres. Elle vient en complément ou opposition à une datation absolue. La succession des phénomènes géologiques entraîne des modifications des roches et des paysages qui peuvent échapper à l'observation directe. Néanmoins, l'ensemble rocheux en conserve des traces qu'il est possible d'interpréter, en partant du principe que les lois physico-chimiques n'ont pas changé (principe d'actualisme). Cette reconstitution repose sur quatre principes issus de la stratigraphie. vignette|280px|gauche|Ici, la strate 1 est située sous la strate 2 et est donc plus âgée. De même, 2 est plus ancienne que 3. Le principe de superposition peut s'énoncer ainsi : une couche de roches sédimentaires est plus récente que celle qu'elle recouvre et est plus ancienne que celle qui la recouvre. Une strate est un ensemble sédimentaire ou volcanique délimité par deux surfaces plus ou moins parallèles qui correspondent à des discontinuités ou à des changements de composition. Avant d'appliquer ce principe, les géologues doivent rechercher si l'empilement des strates a été modifié par un accident tectonique (notamment grâce aux critères de polarité paléomagnétique). vignette|280px|gauche|Ici, la faille F affecte les strates 1 et 2 mais pas la strate 3. Elle est donc plus récente que 2 mais plus ancienne que 3. Un événement (intrusion magmatique, faille, plissement, discordance, érosion) qui provoque un changement dans la géométrie des roches est postérieur à la dernière strate qu'il affecte et antérieur à la première strate non affectée. Tout événement géologique qui en recoupe un autre lui est postérieur. Lorsque des couches horizontales reposent sur des couches plissées, on a une zone de contact anormale entre ces deux ensembles : on parle de discordance angulaire. Cela indique qu'il y a eu plissement puis érosion.

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Datation
La datation est l'attribution d'une date. Ce terme peut donc s’appliquer à un événement ou à un objet : document, fossile, couche géologique ou encore niveau archéologique. Il désigne globalement la démarche, scientifique ou non, qui consiste à déterminer le temps absolu de cet événement ou de cet objet, et par voie de conséquence l’intervalle de temps relatif séparant l’élément daté du temps du chercheur ou plus généralement du locuteur.
Principe de superposition (géologie)
vignette|Les couches sédimentaires s'empilent les unes sur les autres, horizontalement, et, de ce principe de superposition, Sténon conclut que chaque strate représente une unité de temps. vignette|Bloc-diagramme illustrant le principe de superposition : filon rectiligne (B) qui recoupe les strates des roches sédimentaires plus anciennes (A) mais est recoupé par une surface d'érosion postérieure (C) qui limite les roches sédimentaires plus jeunes (D). Segmentation de filon (E) par une faille postérieure (F).
Principle of faunal succession
The principle of faunal succession, also known as the law of faunal succession, is based on the observation that sedimentary rock strata contain fossilized flora and fauna, and that these fossils succeed each other vertically in a specific, reliable order that can be identified over wide horizontal distances. A fossilized Neanderthal bone (less than 500,000 years old) will never be found in the same stratum as a fossilized Megalosaurus (about 160 million years old), for example, because neanderthals and megalosaurs lived during different geological periods, separated by millions of years.
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