1. Définition : du grec Gê : terre et Logos : science, discours, la géologie est une science qui étudie la terre dans son origine, sa composition, sa structure et son évolution ainsi que les propriétés et les applications pratiques de la terre.
2. Objet de la géologie

Son objet est l’observation, la description et l’étude :

• Des matériaux constitutifs de la terre
• Des vestiges organiques dits fossiles
• Des évènements (phénomènes) géologiques affectant la terre en relation avec leurs causes.
• But de la géologie

Le but de la géologie est de retracer ou de reconstituer l’évolution de la terre depuis les temps les plus reculés jusqu’à l’époque actuelle.

• Les branches de la géologie

La géologie comporte plusieurs branches qui sont :

• La pétrographie : s’occupe de l’étude des roches
• La minéralogie : étudie les minéraux
• La cristallographie : étudie les cristaux (c’est l’étude des propriétés cristalline de la matière)
• La volcanologie : s’occupe de l’étude des volcans
• La sismologie : étudie les séismes
• La sédimentologie : s’occupe de l’étude des sédiments
• La géochimie : étudie le comportement chimique des éléments
• La stratigraphie : étudie la succession des sédiments
• La paléontologie : étudie les fossiles (restes d’organismes vivants ou leurs traces de vie).
• Place de la géologie au sein des autres sciences

La géologie est au carrefour de plusieurs disciplines :

• Avec la chimie : la géologie étudie la composition chimique des roches.
• Avec la géographie : elle permet d’étudier l’évolution des paysages (géomorphologie).
• Avec la physique : la géologie étudie les mouvements et activités énergétiques interne de la terre comme (le séisme, le volcanisme, les failles, plissements…)
• Avec l’histoire : elle permet d’étudier le passé historique de la terre.
• Intérêt de la géologie pour l’homme

La géologie a une grande importance pour l’homme, elle permet :

• L’exploration, l’exploitation et la gestion des ressources minérales (roches, minéraux, minerais) énergétiques (combustibles, fossile, eau…)
• La prévision, la prévention et la protection des (inondations, tremblements de terre, éruptions volcaniques…)
• La construction des infrastructures (routes, ponts, barrages, systèmes d’épurations, immeubles…)

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1. Définition : la paléontologie vient du Grec « palaios » (ancien), « ontos » (êtres) et « logos » (discours, science), c’est une science étudiant la vie ancienne c’est-à-dire les fossiles.

Qu’est-ce qu’un fossile ?

Un fossile est le reste (coquille, os, dent, graine, feuille…) ou le simple moulage d’un animal ou d’un végétal conservé dans une roche sédimentaire. Il peut également s’agir d’une trace d’activités (traces, déplacements, terriers…)

• Types de fossiles

Les fossiles découverts peuvent être de différents types. En effet il peut s’agir :

• De reste d’organisme (os, coquille…) ;
• De moulages externes (c’est l’extérieur de la coquille qui est préservée) ; c’est-à-dire l’empreinte externe.
• De moulages internes (c’est l’intérieur de la coquille qui a été rempli par du sédiment, qui s’est durci par la suite, puis la coquille en elle-même s’est dissoute)
• Des traces, appelées aussi ichnofossiles (empreinte de pas ou lieux d’habitats comme des terriers, des nids).
• Fossilisation

Définition : la fossilisation est la transformation d’un organisme vivant en fossile.

Elle se fait à l’abri de l’air par remplacement partiel ou total des tissus par des substances minérales, avec préservation de la forme et dans certains cas de la structure.

• Conditions de fossilisation

La fossilisation est favorisée par certains facteurs :

• La présence des parties dures dans l’organisme (os, dent, coquilles…)
• Un enfouissement rapide dans le sédiment (car l’oxygène contribue à la dégradation de l’organisme, donc l’enfouissement permet de diminuer ou de limiter le contact avec l’oxygène).
• Une petite taille et une grande quantité (les organismes petits et nombreux ont proportionnellement beaucoup plus de chance de se fossiliser que les organismes de grandes tailles).
• Intérêt de l’étude des fossiles

Les fossiles apportent la preuve d’une vie passée.

Ils permettent :

• L’étude des liens de parentés entre les êtres vivants grâce à l’interprétation de leurs caractères morphologiques ;
• De reconstituer l’histoire de la vie au cours des temps géologiques ;

Les fossiles donnent également des indications des milieux de vie (climat, salinité, profondeur…).

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Définition : le volcanisme est l’ensemble des processus par les quels les matériaux rocheux fondus en magma s’élèvent depuis les profondeurs de la terre jusqu’à la surface. C’est l’ensemble des phénomènes naturels liés au volcan (ouverture dans la croûte terrestre à travers laquelle s’échappent la lave, les cendres, les gaz…

1-Types de volcanisme (d’éruption volcanique)

Il existe deux (2) types de volcanisme : le volcanisme de type effusif et le volcanisme de type explosif.

a-Volcanisme de type effusif : est caractérisé par :

Des coulées de lave fluide pauvre en silice et en gaz dissous, produisant une roche sombre de type basaltique.

Des faibles explosions.

b-Volcanisme de type explosif : est caractérisé par :

Des émissions brutales de lave visqueuse riche en silice qui produit une roche claire de type andésitique et d’un mélange de gaz ;

De violentes explosions, des nuées ardentes, panaches de cendres et des bombes volcaniques.

2-Eruptions et produits rejetés. Paysage volcanique

Au cours d’un volcan divers produits dont rejetés :

Les gaz : on trouve de la vapeur d’eau, du  , du méthane, du soufre, du chlore, du fluor, de l’azote…

Les laves : les laves visqueuses, les laves fluides

Les produits clastiques : les cendres, les blocs éjectés par l’explosion, les bombes volcaniques de plus d’un (1) mètre.

3-Observation, structure et origine du basalte

Le basalte est une roche volcanique basique issue d’un magma refroidi rapidement au contact de l’air et de l’eau.

Le basalte est constitué :

De cristaux jaunes verdâtre transparents d’olivines ;

Des paillettes noir brillant de pyroxène ;

De petites baguettes ou de microlites de feldspath plagioclase.

4-Notion de cristallisation à partir du magma

La cristallisation du magma se fait de manière progressive sous l’effet de changements de conditions physiques, de températures et de pression. Les cristaux ne vont pas se former tous au même moment. Les premiers minéraux à cristalliser seront les minéraux de haute température. La cristallisation à la surface de la croute est rapide, ce qui produit de très petits cristaux, la roche formée sera une roche à fins cristaux qu’on ne distinguent généralement pas à l’œil nu.

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Le magmatisme est le processus de formation des roches magmatiques par refroidissement du magma.

Les roches qui se forment à partir de la solidification du magma sont appelées roches magmatiques ou ignées. Il existe deux principaux types de roches magmatiques :

• Les roches plutoniques ou granitiques
• Les roches volcaniques
• Gisements, observation et structure du granite

Définition : le granite est une roche magmatique plutonique à texture grenue.

Le granite apparaît souvent comme d’énormes masses dans lesquelles on n’observe pas de couches mais de nombreuses fissures d’orientation diverses.

1. Observation

La couleur d’ensemble du granite varie du gris au rose, c’est une roche cohérente, non friable et dense.

• Structure

Le granite est une roche cristalline constituée de :

• Cristaux brillants noirs appelés mica
• Cristaux brillants, blancs ou roses, appelés feldspath
• Cristaux gris de quartz à éclat vitreux.
• Conditions de formation, plutonisme et magmatisme    

Le granite se forme en profondeur à partir du refroidissement et d’une cristallisation lente du magma, d’où son appellation roche magmatique plutonique.

Le magma monte lentement dans les couches inférieures de l’écorce terrestre, il se cristallise en s’éloignant du foyer qui est une source de chaleur.

Le granite est visible à la surface de la terre grâce à l’érosion qui détruit les roches au-dessus.

• Altération du granite

Au contact de l’eau les minéraux se décompose par une réaction chimique appelée hydrolyse (de hydro= eau et lyse=décomposition).

1. Les feuillets de mica subissent l’hydrolyse en premier. Ils prennent une couleur rouille en raison du fer qu’ils libèrent.
2. Les cristaux de feldspath s’altèrent à leur tour. Ils ternissent et deviennent progressivement ocre, perdent leur dureté, la roche devient friable.
3. L’augmentation des minéraux altérés entraîne la désagrégation du granite. Le mica et le feldspath se transforment en argile. A ce stade seul le quartz résiste à l’altération.

La roche devient meuble : c’est une arène granitique.

Les végétaux également peuvent agir sur ces roches à travers l’action des racines.

L’eau et les végétaux sont donc les agents principaux de l’altération du granite.

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1. Définition : les roches métamorphiques sont des roches issues sous l’effet de la variation de la température ou recristallisation d’une roche préexistante (protholite) sous l’effet de la variation de la température. Ce processus est appelé métamorphisme.
2. Types de métamorphisme

Il existe deux grands types de métamorphisme : le métamorphisme de contact et le métamorphisme général

1. Le métamorphisme de contact

Le métamorphisme de contact est la transformation d’une roche encaissante provoquée par la chaleur émise par une intrusion magmatique. La zone de cuisson ou altérée est appelée ( auréole métamorphique).

Lorsque le magma encore très chaud est introduit dans une séquence de roches froides, il y’a transfert de chaleur et cuisson de la roche encaissante aux bordures. Les minéraux de cette roche sont transformés par la chaleur et on obtient une roche métamorphique.

• Le métamorphisme général

Le métamorphisme général ou régional implique toute une région.

Lorsqu’une portion de la croute s’enfonce à l’intérieur de la terre, s’exposant alors à une augmentation de la pression et de la température. L’enfouissement des roches s’accompagne par d’importantes déformation (plissement, cisaillement, fracturation…)

Quelques roches métamorphiques sont :

Le schiste, le gneiss, qui proviennent de la transformation du granite.

L’amphibolite qui provient de la transformation du basalte

Le quartzite qui provient de la transformation du grès

Le marbre qui provient de la transformation du calcaire

L’ardoise, le micaschiste qui proviennent de la transformation de l’argile et du schiste.

• Les facteurs du métamorphisme

Les facteurs du métamorphisme sont : (la température, la pression, la composition chimique, le temps)

1. La température : est fonction de la profondeur, en principe le domaine du métamorphisme s’étend en température de   à  
2. La pression : on peut distinguer trois types de pression : (la pression lithosphérique, la pression des fluides, les contraintes tectoniques)
3. La composition chimique : au cours du métamorphisme la composition chimique peut rester inchangée ou être sensiblement modifiée par apport d’éléments chimiques.
4. Le temps : c’est un facteur important car il faut que les conditions physico-chimiques soient modifiées durablement pour que les transformations minéralogiques et structurales aient le temps de se produire.

NB : les roches métamorphiques peuvent être soumise à des températures de plus en plus fortes, subissant une fusion partielle (l’anatexie) donnant des migmatites, granites d’anatexie.

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Résumé

Définition : une roche est un matériau solide provenant de l’écorce terrestre et qui est constitué d’un ou plusieurs types de minéraux.

Suivant les phénomènes qui sont à l’origine de leurs formations on distingue : les roches magmatiques, les roches sédimentaires, les roches métamorphiques.

1. Diversité et origine des roches sédimentaires

Définition : on appelle roche sédimentaire, les matériaux provenant de l’altération des roches préexistantes, transportés et déposés aux milieux de sédimentation.

Les diversités des roches sédimentaires se distingue à l’origine de leur formation, elles sont soit : d’origine détritique, d’origine chimique, d’origine biochimique ou biogène.

Tableau de classification des roches sédimentaires

• Altération et origine des sédiments
• L’altération

L’altération est l’ensemble des processus responsables de la transformation d’une roche mère en ses produits de décomposition.

Il existe différents processus d’altération :

• L’altération physique ou mécanique : (les changements de température, l’effet des impacts…)
• L’altération chimique : (phénomènes de dissolution et d’hydrolyse)
• L’altération biologique : (les racines des arbres qui fracturent les roches, les animaux fouisseurs)
• Origine des sédiments

Les sédiments proviennent de l’accumulation des particules qui ont été obtenu par l’altération d’autres roches puis transportées par : l’eau, la glace, le vent ou la gravité…

• Du sédiment à la roche : la diagénèse

Définition : la diagénèse est l’ensemble des processus physico-chimiques et biochimiques par la lesquels les sédiments sont transformés en roches sédimentaires.

Les processus de diagénèse sont variés et complexes : la compactation du sédiment, la cimentation et la recristallisation.

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L’histoire de notre planète commence il y’a 4,6 milliards d’années et est découpée en grandes phases. Ces temps géologiques de la terre sont basés sur des évènements majeurs de l’histoire de la planète. Avec notamment des extinctions massives et des changements climatiques importants. Elles mettent en évidence les principales étapes de l’évolution de la vie et les changements géophysiques de la terre.

Voici ces ères dans l’ordre chronologique : précambrien, paléozoïque, mésozoïque, cénozoïque.

Tableau de l’évolution de la lignée humaine

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