La notion de stratotype (2)
 

Stratotype d'unité

Selon le Guide Stratigraphique International de l'Union Internationale des Sciences Géologiques, le stratotype d’une unité stratigraphique, donc d'un étage, est une coupe-type qui sert d'étalon pour la définition et l'identification de l'unité. Mais, comme l'écrit Rat (1980), bien souvent il n'y a pas vraiment une coupe permanente et stable, en particulier dans des formations meubles ( ex. les argiles de l'Albien). Il est parfois impossible de donner une coupe de référence, continue. En fait, le stratotype est un volume, un ensemble de formations avec leurs trois dimensions dans 1'espace. Dès l’origine, A. d'Orbigny en créant 1'étage Albien, et comme pour beaucoup d'autres, n'avait en vue aucune coupe précise : ...l'Aube (Alba) traversant l'Albien à Dienville et le département de l'Aube offrant d'ailleurs le plus beau développement". La véritable définition de l'Albien repose uniquement sur des critères paléontologiques (en fonction de la sensibilité de son auteur, comme ce fut évoqué ci-dessus), sur une liste d'espèces donnée dans le second volume du Prodrome de paléontologie (et toutes ne provenant pas nécessairement de la région éponyme).
Le stratotype parfait n'existe pas. Comme le note encore P. Rat en 1980 "il faudrait que la série sédimentaire [d’un stratotype] y soit parfaitement complète, sans le moindre hiatus de dépôt. Il faudrait qu'elle soit fossilifère tout au long et de façon homogène, sans les aléas introduits par des changements du milieu. Il faudrait qu'elle contienne des fossiles de tous les groupes pour permettre l’établissement et la confrontation des échelles macro- et micropaléontologiques. Il faudrait que la province biologique à laquelle appartient le stratotype ait une extension géographique extrêmement vaste. Il  faudrait..." Dans le centre des bassins on n’a en général que d’épaisses et monotones successions de dépôts marins, sans changement brusque de faciès, plus continue certes, mais la distinction d’étages successifs y sera souvent difficile, et possible seulement d’après les faunes, d’ailleurs habituellement pauvres, pour peu que les faciès y deviennent un peu profonds. Au contraire, les bordures de plates-formes continentales, domaine des transgressions et régressions, par leurs lacunes, par les brusques variations des faciès, par leurs faunes plus riches, permettront la distinction d’une série détaillée d’étages lithologiques et paléontologiques. Aussi n'est-il pas étonnant de constater que beaucoup des anciens étages, définis par leurs faciès lithologiques, correspondent à des cycles sédimentaires : ainsi conçu, chaque étage commence par une transgression et se termine par une régression. Mais il s'agit aussi de milieux où la sédimentation est très discontinue et où la faune est affectée d'un fort provincialisme. Il reste alors à savoir si ces étages de valeur régionale peuvent avoir une valeur générale et comment ils concordent avec les divisions basées sur les faunes.
Que les divisions soient basées sur la faune ou sur les faciès, elles sont conventionnelles et, par conséquent, la nomenclature stratigraphique ne peut être considérée comme définitive. Elle est susceptible d'évoluer et d'être précisée en fonction des progrès des connaissances à 1'échelle de la planète et de l'évolution des concepts et des méthodes utilisés. Mais un accord universel est recherché. Les travaux sur les échelles stratigraphiques sont, et doivent devenir, de plus en plus collectifs. Les propositions résultent d'une large concertation : groupes de travail, comités, colloques, etc. Des règles ont donc été établies afin de répondre au mieux aux besoins.
On demande d'abord qu'un stratotype se prête, par son contenu fossilifère, à une bonne caractéristique de l'étage. Et aussi qu'il se prête si possible à une définition des limites. Les limites sont conventionnelles car s'il y a une coupure, dite naturelle c'est qu'un événement sédimentaire ou autre est intervenu qui perturbe la représentation que la série peut nous donner du temps. La coupe, témoignant dune bonne continuité des dépôts et des observations doit exposer particulièrement bien les limites inférieure et supérieure de l'unité, définissant ainsi sa durée. Il est nécessaire que ce stratotype offre des possibilités de corrélation, donc qu'il possède divers marqueurs: biologiques (faune aux caractères assez généraux pour pouvoir être utilisable), géochimiques, minéralogiques (minéraux magnétiques, marqueurs volcaniques ou cosmiques, géochronomètres... ). Aujourd’hui on demande aussi qu'un stratotype permette des «subdivisions », une «zonation » à l'intérieur de l’étage; ce que les premiers auteurs ne semblaient pas avoir en vue, l'étage étant pour eux la plus petite unité stratigraphique accessible, avec une population homogène. A l’inverse il y a une autre façon de concevoir l'étage, tout aussi conventionnelle, en le définissant comme un regroupement d’un certain nombre de zones (bio-, chrono- magnéto-, ...), celles-ci étant alors les unités fondamentales.

Les principes régissant la validité d'un stratotype ont été souvent confrontés à des difficultés d'application pratique dues au développement historique de la réflexion stratigraphique. En effet, il a été admis par convention, pour respecter le principe d’antériorité, que l'on devrait prendre pour référence la coupe recommandée par le créateur d'un étage et constituant le stratotype historique, dans des travaux datant généralement du siècle dernier. De ce fait, les stratotypes historiques ont été souvent complétés, modifiés ou remplacés, donnant lieu à une nomenclature inspirée de la nomenclature taxinomique. On désigne comme stratotype composite un stratotype historique formé de plusieurs coupes qui, rassemblées, composaient 1'étage originel. On appelle parastratotype un profil de référence relevé dans la même région et désigné en même temps que le stratotype pour compléter l'information donnée par ce dernier. Un hypostratotype est un profil de référence décrite dans un autre bassin que le stratotype initial. Le néostratotype est le profil de référence qui remplace un stratotype historique lorsqu'il n’est plus accessible ou est devenu inutilisable, ou s’il est détruit. S'il n'y a pas eu à l'origine un stratotype adéquat désigné, il convient de le suppléer par un lectostratotype.
 
 

Les stratotypes de limites

L'intervalle de temps correspondant à une unité chronostratigraphique est caractérisé à partir des deux limites, supérieure et inférieure, de cette unité. Rey (1997) souligne que ce sont donc les stratotypes de limites qui expriment le mieux la durée d'un étage, même si ces limites ne se trouvent pas sur une seule coupe, ou si elles ne sont pas représentées dans une même région. Toutefois, une limite se définit par rapport aux éléments qu'elle sépare. Le stratotype de limite ne peut donc être réduit à un point que dans la mesure où il s'insère dans un ensemble continu de couches, les unes sous-jacentes et les autres sus-jacentes à la limite.
Les stratotypes doivent s'appuyer sur l'identification de plusieurs marqueurs, qui ne sont pas nécessairement associés dans le même horizon, donc synchrones. Mais l'un d'eux est conventionnellement choisi par commodité, parce qu'il est le plus favorable pour des corrélations à grande distance.
Cette utilisation du concept de stratotype de limite offre plusieurs avantages incontestables. Le premier est de proposer des repères précis, concrets et fixes, scellés sur la coupe. Ces «clous d'or » sont appelés "Point Stratigraphic Global". Le second est de préserver la possibilité de combler les vides éventuels de 1'enregistrement géologique.  S'il est conseillé de sélectionner un stratotype de limite commune, pouvant servir à la fois comme sommet d'un étage et base de l'étage suivant et garantissant ainsi que ces deux limites sont bien confondues, on ne peut totalement exclure l'éventualité d'une lacune sur cette limite, non détectée à ce jour par les méthodes stratigraphiques employées. Pour cette raison, il est suggéré que les stratotypes de limites définissent prioritairement la base de l'unité chronostratigraphique supérieure et pas nécessairement le sommet de l'unité inférieure. Les stratotypes de limites entre les étages doivent être choisis de telle sorte que certains puissent également servir comme stratotypes de limites entre des unités plus grandes (sous-systèmes, systèmes ... ).

Cette notion de stratotypes de limites a constitué une avancée importante pour la chronostratigraphie, en permettant de donner une définition claire et rigoureuse des barreaux successifs de l'échelle chronostratigraphique. Elle est appelée à compléter - mais non à supprimer - les stratotypes d'unités qui ont pour vocation d'exprimer, même de manière très partielle et imparfaite, la composition d'un étage. Partant des stratotypes de limites (aux divers rangs hiérarchiques), on peut étendre géographiquement ces limites au-delà de la coupe-type.
 
 
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P. De Wever & A. Cornée
Géologie, Muséum National d’Histoire Naturelle
dernière mise à jour : août 2001