La notion de stratotype
 

Historique

Stratotype d'unité

Les stratotypes de limites

La préservation des stratotypes, sites de référence sur le terrain.

Références




Historique

L’approche de l’histoire de le Terre, c’est-à-dire de la chronologie des différents phénomènes qui ont pu être enregistrés, est une appréhension du temps à une échelle qui est généralement peu familière à l'Homme. Pour y arriver, il faut procéder par  étapes successives:  1) reconnaître les roches constituant les couches géologiques ; 2) établir l’âge relatif des couches qui se rencontrent dans une même région ; 3) établir d’une façon rationnelle les coupures de divers ordres dans l’ensemble des couches géologiques ; 4) établir le synchronisme des couches, c’est-à-dire déterminer quelles sont celles de même âge géologique ; 5) établir les âges absolus, c’est-à-dire mettre des chiffres sur les coupures.

 Les premiers géologues de terrain ont retenu principalement les caractères pétrographiques des roches sédimentaires et beaucoup d’anciennes dénominations témoignent de ce rôle essentiel de leur nature pétrographique (« Houiller », « Vieux Grès Rouges », « Corallien », «Crétacé »,  ...). Pour avoir une signification, ces termes supposent implicitement que des couches de même composition sont de même âge.
 

Or, nous savons par la simple considération des phénomènes de sédimentation actuelle que la réciproque de ce postulat est continuellement mise en défaut. Un exemple classique à cet égard est l’équivalence, au point de vue de l’âge géologique, des dépôts du gypse de Paris (Argenteuil, Montmartre, Ménilmontant, Romainville, etc.) et du calcaire lacustre de Champigny qui montrent un passage d’une lithologie à l’autre. C'est la notion de passage latéral de faciès, observé fréquemment sur le terrain.
La preuve habituelle du synchronisme des couches géologiques, surtout lorsqu’il s’agit de formations rencontrées à de grandes distances les unes des autres, est la présence de fossiles communs à ces divers dépôts ou de fossiles dont l'équivalence chronologique a été démontrée en un lieu donné.
Établir l’âge relatif des couches est a priori l'étape la plus aisée, par la simple application du principe de superposition: une couche géologique superposée à une autre est plus récente que celle-ci. Mais, évidemment, ce principe n’est applicable qu’à la condition essentielle que l'on ait pu vérifier que la superposition est originelle, vérification parfois fort délicate.

Les premiers stratigraphes européens se sont attachés d'abord à décrire des histoires locales, illustrées par des séquences lithologiques verticales. Parmi eux, Smith (1769-1839) est considéré comme le fondateur de la stratigraphie et même de la biostratigraphie ; il voit en effet dans la succession des dépôts sédimentaires une figuration de l’écoulement du temps ; il reconnaît leur continuité dans 1'espace et a recours aux fossiles pour distinguer entre elles des couches lithologiquement semblables.


Une des cinq coupes de W. Smith publiées en 1819.
"Strata through Hampshire and Wiltshire to Bath."






S'inspirant de cette démarche, Quenstedt et Léopold de Buch subdivisent les roches du Jura Souabe en trois parties : un groupe inférieur ou "Jura noir" (Lias), formé de marnes et de calcaires argileux de couleur sombre ; un groupe moyen ou "Jura brun", groupant des terrains comprenant des assises ferrugineuses ; un groupe supérieur ou "Jura blanc", composé de calcaires clairs. De même, trois étages superposés de sables sont très tôt distingués dans les environs de Paris : sables inférieurs, moyens et supérieurs, séparés par des formations argileuses ou calcaires.
Cette stratigraphie objective par les faciès, ou lithostratigraphie, constitue toujours le fondement de la géologie sédimentaire descriptive. Elle est à la base des levers de coupes sur le terrain et de leur représentation sous forme de colonnes stratigraphiques et  des cartes géologiques.
 
 
 
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A gauche : Coupe théorique des divers terrains, roches et minéraux qui entrent dans la composition du sol du bassin de Paris, d'après Cuvier et  Brongniart, 1831.

A droite :"Carte minéralogique où l’on voit la nature et la situation des terreins qui traversent la France et l’Angleterre". par Jean-Etienne Guettard. Carte publiée en 1746 par l’Académie des Sciences.

 Les premières cartes géologiques européennes, comme celles de Guettard (1746) et celles de Dumont (1830), sont lithologiques. Leur objectif principal est de présenter la distribution des substances utiles, sans véritable référence chronologique. Mais la "Carte minéralogique des environs de Fontainebleau, Etampes et Dourdan" de Guettard, Lavoisier et Monnet, publiée en 1767, comporte en marge trois coupes lithologiques dont une à gauche intitulée "Ordre et coupe des bancs des montagnes des environs d'Estampes", due à Lavoisier. Elle constitue la toute première description de ce qui deviendra le stratotype du Stampien.

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Carte minéralogique des environs de Fontainebleau, Etampes et Dourdan, gravée en 1767. Feuille 55 de "L'atlas minéralogique de France" de Guettard, Lavoisier et Monnet.
 

 L’établissement des divisions géologiques de divers ordres est l’un des problèmes fondamentaux de la géologie. Si un large accord avait été facilement acquis sur les subdivisions en grands groupes (Eres, Périodes ou Systèmes), il n'en était pas de même sur les subdivisions d'ordre inférieur, en particulier les étages. Cette notion fut introduite en 1842 par A. d'Orbigny avec le souci majeur de donner à ces subdivisions une valeur plus générale. Bien souvent en effet, les dénominations antérieures étaient basées sur des critères essentiellement "minéralogiques" qui avaient une signification surtout locale.

D'Orbigny (1851, p. 256) définit les étages "par rapport  aux espèces". "Un étage, pour nous, est une époque en tout identique à l'époque actuelle. C'est un état de repos de la nature passée, pendant lequel il existait, comme dans la nature actuelle, des continents et des mers, des plantes et des animaux terrestres, des plantes et des animaux marins; et, dans les mers, des animaux pélagiens et des animaux côtiers à toutes les zones de profondeur. Pour qu'un étage soit complet, il doit montrer un ensemble d'êtres terrestres ou marins, qui puisse représenter une époque toute entière, analogue au développement que nous voyons actuellement sur la terre."…
"… successivement, vingt-sept fois des créations distinctes sont venues repeupler toute la terre de ses plantes et de ses animaux, à la suite de chaque perturbation géologique qui avait tout détruit dans la nature vivante."
Ces étages sont séparés par des discontinuités que d'Orbigny définissait ainsi (1849, p. 152) : "La ligne de séparation entre deux étages est, disons-nous, marquée par une discordance de stratification dans les couches, par des dénudations, par le polissage, l'usure de la superficie de l'étage le plus anciens des deux, par des dépôts ferrugineux, par des lits de galets, par des inégalités extérieures du sol, enfin par la différence de couleur et de composition minéralogique des roches qui se succèdent."
 

 La plupart des noms des 27 étages ainsi définis  ont une origine géographique, soit une ville, une région, ou un département. La notion de stratotype était introduite, même si  d'Orbigny ne l'avait  pas baptisée, mais elle est contenue dans la définition de ses étages. Citons des exemples : pour le Cénomanien (1847): "...la ville du Mans (Cenomanum) étant fondée immédiatement sur le type le mieux caractérisé et le plus complet de l'étage qui nous occupe, sans qu'on puisse le confondre avec les autres". Au sujet du Tongrien , alors considéré comme un sous-étage du Falunnien, d'Orbigny écrivait :" ... les environs d'Etampes seront le point étalon pour la France. Nous avions pensé à le nommer étage Stampien, les environs d'Etampes (Stampae) en montrant le plus beau type français."
.
"Historiquement l'Europe occidentale, dont la France, a été au départ de l'élaboration, progressive et tâtonnante, de nos échelles stratigraphiques. La nomenclature en porte la marque : Stéphanien, Autunien, Hettangien, Sinémurien, Lutétien,... etc. Or, les documents de terrain auxquels renvoient ces noms, passés dans l'usage courant pour beaucoup de géologues et de paléontologues, sont très divers et de valeur très différente, à cause de leur constitution, de leurs contenus, eux-mêmes très divers. Mais ils le sont aussi parce que les concepts auxquels se référaient - le plus souvent implicitement - leurs créateurs n'ont pas toujours été les mêmes, suivant 1'époque, suivant le tempérament de l'auteur. Cette histoire de la nomenclature stratigraphique s’étale en effet sur plus d'un siècle : 1849-1850 pour le Sinémurien d'Alcide d'Orbigny (très paléontologue), 1883 pour le Lutétien d'Albert de Lapparent (géologue naturaliste), 1910 pour le Lotharingien de Haug (professeur systématisant), 1960 pour le Biarritzien de Hottinger et Schaub (micropaléontologues)..." (d'après  Rat, 1980)
 
Etages 
Origine
Auteurs
PENTEVRIEN  (Pays de Penthièvre, baie de Saint-Brieuc) Cogné, 1959
BRIOVERIEN  (Brioveria, ancien nom celte de Saint-Lô, Manche)  Barrois, 1899
GIVÉTIEN  (Givet, Ardennes) Gosselet, 1879
STRUNlEN  (Etroeungt, Nord)  Barrois, 1913
STEPHANIEN  (St Etienne, Loire)  Munier-Chalmas et de Lapparent, 1893
AUTUNIEN  (Autun, Saône-et-Loire)  Bergeron, 1889
HETTANGlEN  (Hettange-Grande, Moselle) Renevier, 1864
SINEMURIEN  (Semur-en-Auxois, Côte-d'Or)  d'Orbigny, 1849-1850
LOTHARINGIEN  (Lorraine ; de Lotharingie, nom de province mérovingienne) Haug, 1910
TOARCIEN  (Thouars, Deux-Sèvres) d'Orbigny, 1849
BAJOCIEN   (Bayeux, Calvados)  d'Orbigny, 1849
VESULIEN  (Vesoul, Haute-Saône)  Marcou, 1848
SÉQUANIEN  (des Séquannes, tribu gauloise de sources de la Seine) Marcou, 1848
CRUSSOLIEN  (Crussol, Ardèche) Rollier, 1909
ARDESCIEN  (Ardèche [Ardesca] )  Toucas, 1890
BERRIASIEN   (Berrias, Ardèche)  Coquand, 1871
BARRÉMIEN  (Barrême, Alpes-de-Haute-Provence)  Coquand, 1862
APTIEN  (Apt, Vaucluse)  d'Orbigny, 1840
BÉDOULIEN  (Bédoule, Bouches-du-Rhône Toucas, 1888
GARGASIEN  (Gargas, Vaucluse)  Kilian W., 1887
CLANSAYÉSIEN  (Clansayes, Drôme) Breitstoffer, 1947
ALBIEN  (de Alba , rivière l'Aube, Aube) d'Orbigny, 1842
CÉNOMANIEN  (Cenomanum,[n.lat. de Le Mans], Sarthe) d'orbigny, 1847
TURONIEN  (Tours, Indre-et-Loire)  d'Orbigny, 1842
SENONIEN  (Sens, Yonne ; de la tribu gauloise des Sénones)  d'Orbigny, 1842
CONIACIEN  (Cognac, Charente)  Coquand, 1857
SANTONIEN   (Saintes, Charente-Maritime)  Coquand, 1857
CAMPANIEN   (Pays de champagne, Charente)  Coquand, 1857
VALDONNIEN  (Valdonne [lieu-dit], Bouches-du-Rhône)  Matheron, 1878
FUVÉLIEN  (Fuveau, Bouches-du-Rhône)  Matheron, 1878
 BÉGUDIEN  (La Bégude [lieu-dit], Bouches-du-Rhône)  Villot, 1883
ROGNACIEN  (Rognac, Bouches-du-Rhône) Villot, 1883
VITROLLIEN  (de Vitrolles, Bouches-du-Rhône)  Matheron, 1878
GARUMNIEN  (Garumna [n.lat. de Garonne], Haute-Garonne) Leymerie, 1862
SPARNACIEN  (Sparnacum [n.lat. d'Epernay], Mame) Dollfus, 1880
CUISIEN  (Cuise-la-Motte, Oise)  Dollfus, 1880
LUTÉTIEN  (Lutetia [n.lat. de Paris] )  de Lapparent, 1883
BIARRITZIEN  (Biarritz, Pyrénées-Atlantiques) Hottinger et Schaub, 1960
AUVERSIEN  (Auvers-sur-Oise, Val d'oise) Dollfus, 1880
MARINESIEN  (Marines, Val d'oise)  Dollfus, 1907
LUDIEN  (Ludes, Marne)  Munier-Chalmas et de Lapparent, 1893 
SANNOISIEN   (Sannois, Val d'Oise)  Munier-Chalmas et de Lapparent, 1893
STAMPIEN  (Stampae [n. lat. d'Etampes], Essonne) d'Orbigny, 1852
AQUlTANlEN   (Aquitaine)  Mayer-Eymar, 1858
BURDIGALIEN   (Burdigala [ nom  romain de Bordeaux], Aquitaine) Depéret, 1892
 REDONIEN  (Condate Redonum - nom latin de Rennes-, llle-et-Vilaine) Dollfus, 1906

En bleu, les étages qui ne sont plus valides ou des termes qui désignent des subdivisions et qui ne sont plus employés ou qui n'ont qu'une signification locale.

 Le stratotype peut définir soit l'unité dans son ensemble (stratotype d'unité), soit la limite entre deux unités (stratotype de limite).
 

suite 




P. De Wever & A. Cornée
Géologie, Muséum National d’Histoire Naturelle
Contact pour observations ou remarques : P. De Wever ou A. Cornée
dernière mise à jour : août 2001