La géologie, du grec ancien γη- (ge-, « terre ») et λογος (logos, « parole », « raison »), est la science qui traite de la composition, de la structure, de l'histoire et de l'évolution des couches externes de la Terre, et des processus qui la façonnent.

   La géologie est une discipline importante parmi les sciences de la Terre. Associée à des méthodes de datation radiochronologiques et des études de météorites, elle a permis de déterminer l’âge de la Terre, que l'on estime actuellement à 4,57 milliards d'années.

   Elle intervient, en même temps que la géophysique appliquée, dans la recherche et/ou l’exploitation des ressources naturelles notamment le pétrole, le charbon, les minerais, les pierres précieuses et semi-précieuses et l'eau.

   Dans son acception actuelle, le terme géologie fut utilisé pour la première fois par Jean-André Deluc en 1778 ; il fut fixé l’année suivante par Horace-Bénédict de Saussure.

I QU'EST CE UN FOSSILE ? :

• Les végétaux se transforment en lignite, charbon, par une décomposition particulière de la matière végétale.
• Parfois les tiges et les feuilles ne laissent qu’une empreinte minéralisée dans la roche. Certains troncs d’arbre se silicifient entièrement. La résine se transforme en ambre.

• La substance minérale d’origine est conservée, ou remplacée par des minéraux divers : silice, gypse, pyrite, marcassite, hématite, bitume, etc...
• La cellulose se conserve quelquefois : spores végétales, ou micro fossiles piégés dans le silex de la craie.
• Les structures les plus fines restent intactes : nacre des coquilles, canaux du bois, ornementation des grains de pollen, des écailles de poissons, tubercules de dents minuscules…
• Les parties molles se conservent très exceptionnellement. On ne trouve parfois que des empreintes, le fossile lui-même ayant disparu. Ou encore, le fossile est détruit et il ne reste que son remplissage interne.
• Les excréments fossiles des vertébrés sont parfois connus : on les appelle coprolithes. Ils renseignent sur l’alimentation de l’animal (carnivore ou herbivore). Les traces de pas et de pistes sont relativement fréquentes dans certains gisements.
• Un cas extrême de conservation est celui des mammouths et des rhinocéros laineux congelés dans les glaces de Sibérie depuis des dizaines de millénaires. Ces fossiles « en chair et en os » sont très fragiles et se décomposent quand ils sont rendus à des conditions normales.
• Pourquoi ? Pour pouvoir étudier un fossile, il faut d’abord pouvoir le voir. Mais parfois, le fossile est enfoui dans la roche qui l’entoure, la matrice. L’empreinte du fossile est quelquefois très légère ; parfois enfin, le fossile est très fragile et doit être réparé et renforcé avant de pouvoir être étudié. Par ailleurs, certains fossiles sont si petits qu’ils doivent être examinés à l’aide d’un microscope. Grâce à une variété de techniques de préparation, les paléontologues peuvent faciliter l’étude des fossiles. L’une des techniques consiste à effectuer le moulage du fossile à l’aide de latex, ou caoutchouc liquide. Dans certains cas il est plus facile d’étudier l’empreinte d’un fossile que le spécimen lui-même.
• Comment ? Certains fossiles peuvent être nettoyés à l’eau savonneuse. Les particules de roche et déchets indésirables peuvent être éliminés à l’aide de petites brosses, d’instruments dentaires ou d’un outil à graver pneumatique ou électrique. Si la roche entourant le fossile a tendance à s’émietter, on peut la recouvrir de consolidant, une sorte de colle légère qui empêche la roche de s’effriter.

II MESURER LE TEMPS GEOLOGIQUE :

   Concevoir la durée des temps géologiques a mis des siècles à se préciser dans l’esprit humain. Les fossiles ont joué un rôle essentiel quand on sut enfin les situer correctement dans l'histoire de la Terre. En 1830, Charles Lyell établit une relation entre l’âge des couches géologiques sédimentaires et les fossiles inclus dedans.

   Certaines espèces ne se rencontrent que dans des terrains bien déterminés ; on les appelle « fossiles marqueurs ». Ils servent de repères pour comparer, à des distances parfois considérables, l’âge des couches (strates) : celles qui contiennent les mêmes fossiles ont le même âge. De plus, la succession des différents fossiles permet de reconstituer l’ordre chronologique du dépôt des strates.

   Tout ceci a permis d’établir une échelle stratigraphique internationale, essentiellement basée sur la présence dans telles strates de tels fossiles marqueurs. Mise au point il y a un siècle, cette échelle est utilisable en n’importe quel point du globe. Calculer l’âge des terrains en milliers ou en millions d’années se fait au moyen d’analyses particulières, qui mesurent la radioactivité naturelle contenue dans les éléments chimiques du sol. Ces éléments sont ceux des minéraux et des fossiles.

   Ainsi ce type de mesures permet de dater le début du primaire à 600 millions d’années, et l’apparition de la vie à 3800 millions d’années !

   Sur le terrain le géologue relève de nombreux indices lui permettant de savoir si les couches sédimentaires ont été marines ou continentales, plissées etc.

   Quant aux fossiles, leur observation minutieuse dans les gisements donne de précieuses indications sur la façon dont ils ont vécu, dans quelles conditions, comment ils sont morts, se sont accumulés, puis fossilisés. En laboratoire on arrive même, grâce aux fossiles, à retrouver les conditions de température, salinité, profondeur, composition chimique du milieu marin d’origine, variations climatiques. Les spores, pollens et autres restes végétaux permettent de constituer les paysages.

   Rechercher quand et comment la vie est apparue sur terre est une des plus passionnantes énigmes que la paléontologie aide à résoudre. Les plus anciennes formes vivantes furent des bactéries primitives, identifiées sous forme de microscopiques cellules arrondies, visibles au microscope dans des lames minces de roches précambriennes. Les plus anciennes sont datées de 3,8 milliards d’années !

   Il y a 3,5 milliards d’années, on les trouve en colonies et édifiant des monticules minéraux, en milieu marin, sans oxygène et presque sans lumière.

   Vers 2,5 milliards d’années, des bactéries et des algues bleues unicellulaires vivent en dégageant de l’oxygène ; cet oxygène va commencer à se dégager dans l’atmosphère.

   Il y a 1,5 milliards d’années, apparaissent des organismes unicellulaires évolués : on les reconnaît à leur forme plus complexe ; ce sont d’abord des algues. Enfin des organismes formés de plusieurs cellules apparaissent vers – 680 millions d’années ; ce sont des sortes de vers et de méduses, sans squelette.

   Les premiers animaux à squelette sont connus à 570 millions d’années. La vie est désormais en plein épanouissement. L’évolution est la caractéristique de la vie. Les formes vivantes, échelonnées dans le temps, se transforment en devenant de plus en plus complexes.

   Mais cette évolution est très lente, et ce sont les fossiles qui nous permettent d’en connaître toutes les étapes, particulièrement en nous faisant découvrir des « formes intermédiaires ».

III QUELQUES FOSSILES :

AMONITE	TRILOBITE

© Patrice Machin 2008
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