[PDF] De la cartographie dans lhistoire de la géologie des granites

View - Download De la cartographie dans lhistoire de la géologie des granites

Previous PDF

Next PDF

1

Pascal RETIF

grade de Docteur de l'Univers ité de Nantes École doctorale : Sociétés, Cultures, Echanges, SCE Discipline : Epistémologie, Histoire des Sciences et des Techniques

Spécialité : Histoire de la Géologie

Soutenue le : 05 octobre 2017

Thèse N° :

géologie des granites JURY Président du jury Jean-François MOYEN, Professeur, Université Jean-Monnet Saint-Etienne

Rapporteurs :

Pascal DURIS, Professeur, Université de Bordeaux Gaston GODARD, Maître de conférence HDR, Université Paris-Diderot Examinateurs : Philippe ROSSI, , Commission de la carte géologique du Monde

Jacques TOURET, Professeur émérite, Institut de Minéralogie, Physique des Matériaux, Cosmochimie (IMPMC)

Gabriel GOHAU, Chargé de reun Doctorat d'État Directeur de Thèse : Stéphane TIRARD, Professeur, Université de Nantes Co-directeur de Thèse : Pierre SAVATON, Maître de conférence HDR, Université de Caen 2 3

Remerciements

encouragé à faire cette thèse sur la cartographie dans Merci à Stéphane Tirard et

Pierre Savaton.

pensée toute particulière pour mes parents, pour mon père, disparu en 2013, Je remercie ma famille, et particulièrement ma compagne Sylvette et ma fille Clémentine, pour leur soutien pendant toutes ces années. Je remercie vivement aussi mon frère Olivier pour son aide précieuse du traitement de texte.

Une pensée pour Ilse Destrubé (1918-

gâteaux faits maison, sur la musique, les sciences, la politique, et son histoire personnelle. Je remercie mes collègues de travail, Jean-Marie, Frédéric, et les autres pour leur

soutien, et plus particulièrement Jérôme pour ses relectures et conseils pertinents, ainsi

Eric pour ses traductions avisées. Je remercie également Jean-Pierre et Charlotte pour les relectures et les traductions de textes allemands. Je tiens à remercier également Max Vidal pour ses relectures et ses conseils.

Ma reconnaissance va également

4

Table des matières

Remerciements ........................................................................................................................... 3

Table des matières ...................................................................................................................... 4

Introduction générale ................................................................................................................ 12

Partie I : Origine des granites et émergence de la cartographie ............................................... 26

ge visuel ........................ 29

1.1. Les granites chez les prédécesseurs de Werner ......................................................... 29

1.2. Les granites dans la géognosie wernérienne ............................................................. 30

..................................................................... 33

1.3.1. Aux origines du neptunisme : une théorie ancrée collectivement ...................... 34

1.3.2. Les conceptions de Werner ................................................................................ 37

1.4. Le système Huttonien et le plutonisme ..................................................................... 38

1.4.1. James Hutton : médecin et gentleman farmer .................................................... 39

1.4.2. La notion de cycle géologique ........................................................................... 40

1.4.3. Soulèvements et discordances ............................................................................ 42

1.4.4. Origine des granites ............................................................................................ 44

La chaleur souterraine .............................................................................................. 45

Les granites .............................................................................................................. 47

La démonstration Huttonienne ................................................................................. 51

Chapitre 2. Controverse autour des origines du basalte et du granite .................................. 53

.................................................................. 53 ..................................................................................... 54

Le voyage de Guettard et Malesherbes en 1751 ...................................................... 54

........................................................ 57

2.1.2. A la découverte des volcans éteints en Europe .................................................. 59

2.2. La controverse entre Vulcanistes et neptunistes ....................................................... 63

2.2.1. Les débuts de la controverse .............................................................................. 63

2.2.2. Extension de la controverse ................................................................................ 65

2.2.3. Les arguments du débat ...................................................................................... 67

Le basalte sur le terrain ............................................................................................ 67

....................................................................... 70

2.3. Ralliement des élèves de Werner et fin de la controverse sur les basaltes ................ 72

2.3.1. Le revirement des élèves de Werner .................................................................. 72

tiques par Cordier ............... 73

2.3.3. Défection des géologues britanniques ................................................................ 74

Chapitre 3. La reconnaissance du caractère intrusif du granite ............................................ 78

3.1. Arguments provenant du terrain ................................................................................ 79

3.1.1. Les filons de granite : infiltrations ou intrusions ? ............................................. 79

3.1.2. La stratification des granites .............................................................................. 84

3.1.3. Transition entre les roches stratifiées et les granites .......................................... 87

3.2. Aspects pétrographiques et expérimentaux ............................................................... 88

3.2.1. Des expériences de fusion aux résultats contrastés ............................................ 88

.......................................................... 93

3.3. Une évolution des idées ............................................................................................. 98

Chapitre 4. Les granites au travers du prisme de la carte géologique en Europe des années

1760 à 1820 : état des lieux ................................................................................................ 104

5

4.1. Tentatives cartographiques avant les cartes géologiques ........................................ 104

4.1.1. Les cartes minéralogiques ................................................................................ 105

Les cartes de Marsigli et de Guettard ..................................................................... 107

Les cartes de Desmarest et de Palassou ................................................................. 111

............................ 114

Les travaux de Füchsel ........................................................................................... 114

La carte structurale de Soulavie ............................................................................. 119

4.2. Les cartes stratigraphiques de Smith, Cuvier & Brongniart : fondations de la

géologie historique ......................................................................................................... 121

........................................................... 121

avec la carte de Cuvier et Brongniart ......................................................................... 124

4.2.3. Les cartes de Cuvier et Brongniart posent les jalons de la cartographie

moderne : une avancée significative .......................................................................... 128

: des initiatives individuelles aux

politiques nationales ........................................................................................................... 133

5.1. La carte géologique de la France des ingénieurs des mines Armand Dufrénoy et

Léonce Elie de Beaumont .............................................................................................. 133

5.1.1. Naissance du projet de carte géologique de France ......................................... 133

5.1.2. Un projet global ................................................................................................ 136

5.2. Les politiques nationales de cartographie géologique de détail .............................. 138

5.2.1. Le Geological Survey en Grande-Bretagne ..................................................... 138

5.2.2. Les services géologiques de la carte en Allemagne ......................................... 141

5.2.3. Les services cartographiques nationaux dans les autres pays .......................... 145

Partie II : Les granites dans la cartographie géologique de la première moitié du XIXème : des

roches primitives aux roches ignées et aux roches éruptives ................................................. 147

Chapitre 1. Les granites au Royaume-Uni : des roches ignées intrusives générant du

métamorphisme .................................................................................................................. 151

1.1. Les cartes géologiques de Smith (1815) et de Greenough (1820) .......................... 152

1.1.1. Le tableau stratigraphique ................................................................................ 154

1.1.2. Killas et grauwackes ......................................................................................... 155

1.1.3. La carte de Conybeare et Phillips ..................................................................... 157

............................... 158

1.2.1. La question des roches plutoniques et de la transformation des roches

sédimentaires en roches crista ................................ 159 ........................................................................................... 163 pour Ami Boué : les émanations gazeuses du centre

de la Terre ............................................................................................................... 164

....................................................... 165

Primary class et secondary class ........................................................................ 167

Les granites et les gneiss .................................................................................... 169

Les réactions à la carte de MacCulloch .............................................................. 172

1.3. Le Geological Survey prend en compte les roches ignées et le métamorphisme de

contact ............................................................................................................................ 175

1.3.1. Les cartes Henri de la Beche : roches ignées et métamorphisme de contact ... 175

Les cartes de Cornouailles et du Devon ................................................................. 176

Le tableau des terrains ............................................................................................ 179

6

Les granites ............................................................................................................ 181

éole de métamorphisme ................................................................................. 182

Le métamorphisme et les roches altérées ............................................................... 185

1.3.2. Le Geological survey qualifié de " Huttonian » .............................................. 187

Une continuité cartographique ............................................................................... 187

Murchison nouveau directeur du Service ............................................................... 188

................................................................................................ 191

Un consensus mais des débats ................................................................................ 194

Chapitre 2. Les granites en Allemagne : des roches éruptives (influences wernériennes et

britanniques) ....................................................................................................................... 195

...................................................................... 196

2.2. Leopold von Buch cartogra .............................. 198

2.2.1. La carte de Silésie (1797) ................................................................................. 198

2.2.2. La carte de la partie méridionale du Tyrol (1822) ........................................... 199

2.2.3. Carte géologique du terrain de Lugano (1829) ................................................ 202

-1839) ........................................ 204

2.3. Les cartes de von Cotta et Naumann ....................................................................... 206

2.3.1. Les cartes de la Thuringe de von Cotta (1844-1847) ....................................... 206

2.3.2. Les cartes de la Saxe de Naumann et von Cotta (1836-1845) ......................... 210

2.3.3. Naumann et von Cotta défenseurs du magmatisme ......................................... 215

2.4. Les cartes de Heinrich von Dechen ......................................................................... 218

2.4.1. La carte géognostique de la région du Rhin supérieur (1825) ......................... 218

2.4.2. Le voyage en Cornouailles ............................................................................... 220

............................................................................. 221

2.4.4. Les autres cartes de synthèse de 1866 et de 1869 ............................................ 224

2.5. Conclusion ............................................................................................................... 228

Chapitre 3. Les granites en France : des roches cristallines primitives .............................. 230

- 231

3.2. La carte géologique de la France de Brochant de Villiers, Dufrénoy et Elie de

Beaumont (1841) ............................................................................................................ 233

3.2.1. Les unités stratigraphiques de la carte géologique de la France ...................... 234

.................................................................................................................................... 238

3.3. Des cartes départementales hétérogènes : des initiatives locales au modèle national

........................................................................................................................................ 242

...................... 243 sur les granites au travers des

cartes des départements du Calvados et de la Manche ............................................... 245

3.3.3. Le département des Vosges ............. 251

Les cartes de Henri Hogard (1837,1845) géomètre et homme de sciences ........... 251

................................................................................................................................ 257

-et-Vilaine et de Loire-inférieure : des savants ....................................................... 260

Les premières cartes géologiques des deux départements ..................................... 261

Les cartes de Durocher ........................................................................................... 267

La carte de Loire-inférieure calquée sur le modèle national .............................. 268

-et-Vilaine plus proche des idées de Durocher ........................ 272

3.3.5. Le département du Bas- .. 286

La carte géologique du département du Bas-Rhin (1849) ...................................... 286

7 Les gneiss, les granites, les syénites et les porphyres dans la description géologique

du Bas-Rhin ............................................................................................................ 290

3.3.6. Les cartes départementales : un cadrage national contraignant malgré des

réalités locales ............................................................................................................ 292

Chapitre 4. Les granites de Norvège : des roches primitives aux roches

éruptives (influences allemandes) ...................................................................................... 297

Vargas Bedemar ............................................................................... 298

4.2. Le travail cartographique de Keilhau ...................................................................... 300

4.2.1. La carte des terrains de transition de Christiana (1836) ................................... 300

4.2.2. La carte de la Norvège (1844) .......................................................................... 302

....................................................................... 306

4.3. La carte de Durocher (1856) ................................................................................... 308

4.4. Les cartes de Kjerulf et Dahll .................................................................................. 313

4.5. Bilan : influences allemandes .................................................................................. 318

Conclusion .......................................................................................................................... 319

: les granites entre

magmatisme et assimilation ................................................................................................... 323

Chapitre 1. Le magmatisme en Allemagne ........................................................................ 326

1.1. Le granite de Barr-Andlau vu par Harry Rosenbusch (1877) ................................. 327

............................. 327 et conditions du métamorphisme ... 333

1.2. Les massifs granitiques des montagnes du Harz par Karl Lossen (1877) ............... 336

1.2.1. Les roches éruptives ......................................................................................... 338

1.2.2. Les roches métamorphiques ............................................................................. 339

1.3. Les massifs granitiques de la Saxe réétudiés sous la direction de Hermann Credner

........................................................................................................................................ 343

1.3.1. Le métamorphisme de contact sur les cartes de Dalmer .................................. 344

1.3.2. Les variations de structure et de composition des granites : diversité ............. 347

1.4. Les massifs granitiques sur les cartes de la Bavière de C. W. von Gümbel ........... 348

1.4.1. Les premières cartes de von Gümbel ............................................................... 349

1.4.2. Une deuxième période cartographique : diversité des gneiss et des granites sous

le microscope .............................................................................................................. 350

1.4.3. Une origine des granites entre neptunisme et plutonisme ................................ 356

1.5. Conclusion ............................................................................................................... 357

Chapitre 2. La granitisation défendue par le Service de la Carte ....................................... 359

2.1. La granitisation selon Auguste Michel-Levy .......................................................... 360

2.1.1. Cartographie des terrains cristallins par A. Michel-Lévy

métamorphique des roches éruptives ......................................................................... 361

Diversité des roches éruptives : la carte de Chalon-sur-Saône (1880) ................... 362

....................................................... 367

2.1.2. Métamorphisme gourmand et feldspathisation ................................................ 371

ilation par les granites et leur ascension .................................................... 371

Une théorie opposée à celle de Rosenbusch ........................................................... 373

2.2. Les granites armoricains cartographiés par Charles Barrois ................................... 375

2.2.1. Granites et roches métamorphiques sur les cartes du Massif Armoricain ....... 376

Carte de Châteaulin (1886) : le granite de Rostrenen ............................................ 376

Les granulites de la région de Saint-Malo .............................................................. 381

les modifications endomorphes .................. 382

Des cartes de synthèse ............................................................................................ 385

2.2.2. Origine des granites .......................................................................................... 386

8

L'eau sous pression joue un rôle essentiel .............................................................. 386

Origine de la diversité ............................................................................................ 388

2.3. Alfred Lacroix confirme les observations de Michel-Lévy .................................... 389

2.3.1. La carte de Quillan dans les Pyrénées .............................................................. 390

2.3.2. Les transformations endomorphes du granite .................................................. 393

2.4. La granitisation et les colonnes filtrantes de Pierre Termier ................................... 397

2.4.1. Les terrains éruptifs et métamorphiques de la carte de Saint-Étienne ............. 398

2.4.2. Métamorphisme régional et colonnes filtrantes ............................................... 401

2.4.3. Contre le dynamométamorphisme ................................................................... 403

000 à la carte géologique de la France ..... 404

2.5.1. Les terrains éruptifs et 000 .... 404

2.5.2. La carte géologique de la France de Carez et Vasseur ..................................... 406

2.5.3. Les éditions de 1889 et de 1905 de la Carte géologique de la France au

millionième ................................................................................................................. 407

000 de 1889 ............................................................... 407

000 000 (1905) ............................ 410

Chapitre 3. La Finlande : influences françaises et allemandes (Johann Jakob Sederholm)415

3.1. Une échelle stratigraphique du Précambrien en Scandinavie ................................. 417

3.2. Anatexie, palingenèse et migmatites ....................................................................... 421

3.2.1. Cartographie des granites gneissiques .............................................................. 421

La méthode ............................................................................................................. 421

Les affleurements de granite gneissique de la côte sud de la Finlande .................. 421

3.2.2. La granitisation selon Sederholm : rôle des ichors .......................................... 425

3.2.3. La controverse avec Holmquist ........................................................................ 430

Chapitre 4. Des débats au sein du Geological Survey ........................................................ 433

4.1. Débats entre Forbes et plusieurs géologues: de la nécessité du microscope polarisant

........................................................................................................................................ 434

4.1.1. Le métamorphisme hydrothermal proposé par J. Geikie ................................. 434

4.1.2. David Forbes réfute les affirmations de J. Geikie ............................................ 439

............................................ 441 ....................................................... 446

Conclusion .......................................................................................................................... 449

siècle : magmatisme, granitisation et mise en place des granites ........................................... 455

Chapitre 1. Le Service de la Carte soutient la granitisation ............................................... 458

1.1. Un grand nombre de rééditions sous le sceau de la continuité ................................ 459

1.1.1. Des directeurs successifs partageant les mêmes points de vue ........................ 459

1.1.2. De nombreuses cartes rééditées avec peu de modifications ............................. 460

1.1.3. Les 3ème et 4ème éditions de la carte géologique de la France de 1933 et de

1955 ............................................................................................................................ 462

1.2. Une approche zonéographique des roches métamorphiques et de la migmatisation

........................................................................................................................................ 462

1.2.1. Une zonéographie proposée par Jung et Roques .............................................. 463

............................................................................. 463 Le front des migmatites proposé par Wegmann en 1935 ................................... 463 La zonéographie de Jean Jung et Maurice Roques : ectinites et migmatites ..... 465

Les correspondances avec les cartes antérieures ................................................ 472

..................................................... 474 ................. 476

Deux périodes de révisions ................................................................................ 477

9

Granites diffus et granites en massifs circonscrits ............................................. 478

La feuille Largentière révisée par Henri Longchambon ........................................ 479

1.2.2. La zonéographie proposée par André Demay .................................................. 482

La zonéographie de Demay sur la deuxième édition de la feuille Saint-Étienne (177)

................................................................................................................................ 483

............................................................... 486

Les granites et la tectonique profonde .................................................................... 488

1.2.3. La granitisation en France ................................................................................ 490

Les " solidistes » stricts .......................................................................................... 490

Les " solidistes » au sens large ............................................................................... 492

1.3. Zonéographie et granitisation dans les années 1950 et 1960 .................................. 492

rt vu par Lapadu-Hargues ...................................... 493

La révision de la feuille Mende .............................................................................. 494

La réalité des apports chimiques ............................................................................ 495

1.3.2. Les travaux de Chenevoy, Forestier et Peterlongo sur le Massif Central ........ 498

Une vision commune .............................................................................................. 498

1/50 000 ......................................................................... 504

1.3.3. La zonéographie appliquée au Massif Armoricain et aux Pyrénées ................ 510

1.3.4. La synthèse : la carte géologique de la France au 1/1 000 000, 5e édition, 1968

.................................................................................................................................... 512

1.3.5. Vers un abandon de la granitisation et de la zonéographie .............................. 513

Les apports de la géologie expérimentale .............................................................. 513

Transformisme et métasomatisme font de la résistance en France ........................ 514

Déclin de la zonéographie ...................................................................................... 516

Chapitre 2. Aperçu des révisions au Royaume-Uni : de la granitisation à la mise en place

des granites ......................................................................................................................... 518

............................................... 518

2.1.1. Géologie de la région de Banff, Huntly et Turriff : assimilation et contamination

.................................................................................................................................... 519

....................... 527 -Uni : existence de fronts et mise en place des

granites par remplacement ......................................................................................... 533

2.2. Les magmatistes britanniques et la mise en place des granites ............................... 535

: un exemple de Cauldron subsidence ..... 536

2.2.2. Généralisation du phénomène de " cauldron subsidence » en Ecosse ............. 544

2.2.3. Différenciation magmatique associée .............................................................. 549

2.2.4. Débats chez les transformistes anglais ............................................................. 550

Chapitre 3. Emergence de nouvelles méthodes cartographiques en Allemagne : laquotesdbs_dbs48.pdfusesText_48

[PDF] origine halloween

[PDF] origine hellénique

[PDF] Origine Mathématique du nombre d'Or, expression algébrique

[PDF] origine nom de famille dans le monde

[PDF] origine sociale

[PDF] Origine socialé et destinée sociale

[PDF] Origines

[PDF] origines de la 1ere guerre mondiale

[PDF] Origines de la pollution, effets sur la santé et méthode pour preserver la qualité de l'air

[PDF] Origines de la traites négriere AU sENEGAL

[PDF] origines de napoléon bonaparte !

[PDF] Origines des materiaux en s'aidant d'un site web

[PDF] Origines des regles

[PDF] Oriontez moi svp !!!

[PDF] orisis