La sédimentation et les calculs d'érosion de Darwin et Lyell
Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère
À retenir
• À la fin du XVIIIe siècle l'Écossais James Hutton, puis au XIXe siècle le Britannique Charles Lyell (*Principes de géologie*, 1830-1833), fondent le principe de l'actualisme (ou uniformitarisme) : « Les lois physiques et chimiques qui régissent les processus géologiques actuels (érosion, sédimentation, volcanisme) étaient identiques dans le passé et opéraient avec les mêmes vitesses moyennes. » • Conséquence méthodologique : - En observant la vitesse d'accumulation actuelle des sédiments au fond des mers ou la vitesse de dégradation des falaises par l'érosion pluviale et marine, on peut évaluer les durées nécessaires pour édifier les strates géologiques. • L'estimation célèbre de Charles Darwin (1859, *L'Origine des espèces*) : - Pour asseoir sa théorie de l'évolution des espèces par sélection naturelle, Darwin a impérativement besoin d'un temps extrêmement long. - Il s'intéresse à la région du Weald au sud de l'Angleterre, un ancien dôme dont la couverture de craie a été érodée en son centre, laissant apparaître des roches plus anciennes entre deux escarpements de craie (North Downs et South Downs). - Darwin imagine la mer faisant reculer des falaises de craie d'environ 150 m de haut, au rythme d'environ 1 pouce (2,54 cm) par siècle, sur toute la largeur du Weald (environ 35 km) : il conclut à environ 300 millions d'années pour cette seule « dénudation », chiffre qu'il retire de son livre dès la 3e édition (1861) face aux critiques. • Les colonnes sédimentaires cumulées : - En additionnant les épaisseurs maximales des formations sédimentaires connues (plusieurs dizaines de kilomètres) et en divisant par un taux moyen de dépôt, les géologues de la seconde moitié du XIXe siècle obtiennent des âges très dispersés, de quelques dizaines de millions à plus d'un milliard d'années (John Phillips, 1860 : environ 96 millions d'années).
Le cours
La sédimentation et les calculs d'érosion de Darwin et Lyell • À la fin du XVIIIe siècle l'Écossais James Hutton, puis au XIXe siècle le Britannique Charles Lyell (*Principes de géologie*, 1830-1833), fondent le principe de l'actualisme (ou uniformitarisme) : « Les lois physiques et chimiques qui régissent les processus géologiques actuels (érosion, sédimentation, volcanisme) étaient identiques dans le passé et opéraient avec les mêmes vitesses moyennes. » • Conséquence méthodologique : - En observant la vitesse d'accumulation actuelle des sédiments au fond des mers ou la vitesse de dégradation des falaises par l'érosion pluviale et marine, on peut évaluer les durées nécessaires pour édifier les strates géologiques. • L'estimation célèbre de Charles Darwin (1859, *L'Origine des espèces*) : - Pour asseoir sa théorie de l'évolution des espèces par sélection naturelle, Darwin a impérativement besoin d'un temps extrêmement long. - Il s'intéresse à la région du Weald au sud de l'Angleterre, un ancien dôme dont la couverture de craie a été érodée en son centre, laissant apparaître des roches plus anciennes entre deux escarpements de craie (North Downs et South Downs). - Darwin imagine la mer faisant reculer des falaises de craie d'environ 150 m de haut, au rythme d'environ 1 pouce (2,54 cm) par siècle, sur toute la largeur du Weald (environ 35 km) : il conclut à environ 300 millions d'années pour cette seule « dénudation », chiffre qu'il retire de son livre dès la 3e édition (1861) face aux critiques. • Les colonnes sédimentaires cumulées : - En additionnant les épaisseurs maximales des formations sédimentaires connues (plusieurs dizaines de kilomètres) et en divisant par un taux moyen de dépôt, les géologues de la seconde moitié du XIXe siècle obtiennent des âges très dispersés, de quelques dizaines de millions à plus d'un milliard d'années (John Phillips, 1860 : environ 96 millions d'années). Astuce et méthode clé Pense à la formule de base du géologue actualiste : Durée = Épaisseur totaleTaux d'érosion ou de sédimentation. Piège classique à éviter Attention aux lacunes sédimentaires : les séries sédimentaires ne sont jamais continues (périodes d'émersion, érosion de strates déjà formées). Tout calcul sédimentaire direct sous-estime donc le temps réel écoulé.
Dans ce chapitre
- La sphéricité de la Terre et premières mesures d'Ératosthène de Seconde
- Repérage géographique sur la sphère terrestre : latitude et longitude de Seconde
- Les roches sédimentaires et la superposition géologique de Seconde
- Histoire de la détermination de la forme de la Terre de l'Antiquité au XVIIIe siècle
- Mesure du méridien terrestre par triangulation géodésique (Delambre et Méchain)
- Calculs de longueurs sur la sphère et loxodromie vs orthodromie
- Les premiers âges de la Terre : approches théologiques et premières hypothèses naturalistes
- L'âge de la Terre selon Buffon et le refroidissement d'une sphère de fer
- La sédimentation et les calculs d'érosion de Darwin et Lyell
- La controverse Kelvin-Darwin sur la thermodynamique du Soleil et du globe
- Découverte de la radioactivité et son impact sur la source de chaleur interne
- Datation des météorites et détermination de l'âge de la Terre par Patterson
- L'âge actuel de la Terre et les échelles de temps géologiques
- Bilan : Synthèse et méthode sur Forme et histoire de l'âge de la Terre