Carte géologique de la France

représentation des roches et structures géologiques

La carte géologique de la France est la représentation graphique sous forme de carte de la géologie du territoire français.

Carte géologique simplifiée du massif armoricain.

Aujourd'hui, la quasi-totalité de la France a été cartographiée au 1/50 000, et le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) se lance dans la couverture du territoire à une échelle intermédiaire plus régionale (1/250 000). Parallèlement, le BRGM informatise ces cartes sous la forme d'un système d'information géographique (SIG) et les met gratuitement à disposition sur internet par le biais du portail InfoTerre.

HistoriqueModifier

 
Carte minéralogique sur la nature du terrain d’une portion de l’Europe de Jean-Étienne Guettard (1746).
 
Carte géologique de la France au 1/1 000 000.

En France, la carte géologique est née au milieu du XVIIIe siècle[1]. Dès 1746, le naturaliste Jean-Étienne Guettard réalise une première ébauche cartographique géologique de la France. Mais il faut attendre 1841 pour voir apparaître la première carte géologique de France réalisée à l'échelle 1/500 000e en six feuillet[2] par deux ingénieurs des mines : Armand Dufrénoy et Jean-Baptiste Élie de Beaumont.

Le choix des couleurs qui s'est imposé au XIXe siècle a probablement été guidé par la couleur des roches dans la nature : étages du Paléozoïque en marron à cause de leurs roches plus sombres ; Trias en rose violacé en raison de la couleur caractéristique des grès du Buntsandstein ; étages du Jurassique en bleu à cause des falaises de calcaire du Jura qui apparaissent généralement bleutées en raison du degré d'oxydation du fer ; étages du Crétacé en vert en raison de la couleur des sables dues à leur richesse en glauconie ; Cénozoïque aux teintes jaunes en raison des sables clairs beiges, crème, jaunes[3]. Pour les roches magmatiques ou métamorphiques, dont on ne connaît pas directement l'âge, la couleur utilisée figure leur nature pétrographiques (granite, basalte, gneiss...). « Initialement les couleurs représentaient des lithologies étant donné que les premières cartes avaient un but utilitaire, pour l’exploration des ressources naturelles. De fait, les premières subdivisions de l’échelle des temps étaient basées sur le même principe (ce qui a donné les appellations Carbonifère, Crétacé, Trias avec ses Buntsandstein [grès bigarré], Muschelkalk [calcaire coquillier], etc.) ». C'est à partir de ces conventions françaises que les terrains stratigraphiques ont été codés à l'aide d'un système de code couleur internationalement admis au milieu du XIXe siècle, la tendance actuelle étant de privilégier un code couleur en fonction de la nature des formations, et non de leur âge[4].

À partir de 1868, Napoléon III crée le Service de la carte géologique, chargé de lever et de publier la carte géologique de l'ensemble du territoire français à l'échelle 1/80 000. Le premier feuillet est levé en 1875.

En 1913, un décret ministériel lance le début de la cartographie géologique de la France au 1/50 000. Le premier feuillet parut en 1925.

Le BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières), créé en 1959, et le Service de la carte géologique se regroupent en 1968.

Le levé de la carte au 1/80 000 s'achève en 1971 avec 600 feuillets édités.

Le projet de dresser des cartes géologiques en France est bien antérieur au décret de Napoléon III en date du 1er octobre 1868 qui institue le « Service de la carte géologique de la France et des topographies souterraines ». Les premières cartes géologiques remontent à 1664 (l'Abbé Coulon) et 1746 (Jean-Étienne Guettard). Le Corps des Mines a été chargé de l'établissement de cartes géologiques dès 1794. Jean-Baptiste Julien d'Omalius d'Halloy esquisse la carte géologique du bassin de Paris et ses environs en 1816 (carte à l'échelle 1/800 000). Armand Dufrénoy et Léonce Élie de Beaumont, tous deux ingénieurs des Mines, sont chargés du lever de la première carte géologique de France en 1841 (carte à l'échelle 1/500 000).

Le décret du 1er octobre 1868 établi par Napoléon III à Biarritz précise que la carte géologique sera exécutée aux frais de l'État, entérinant ainsi la nécessité de centraliser la cartographie géologique de la France, au moins au niveau de la coordination des levers et de l'édition. Sous l'autorité de ce Service, sera réalisé le lever de la carte géologique au 1/80 000 qui s'est achevée en 1925, près de 50 ans plus tard, par la réalisation de 268 cartes. Il s'est néanmoins poursuivi jusqu'en 1971, du fait de rééditions successives (600 feuilles éditées), alors qu'avait débuté dès 1913 un second programme de reconnaissance géologique de la France à 1/50 000. Ce nouveau programme de cartographie comprend 1 060 cartes pour la France métropolitaine. La première feuille est publiée en 1925, et 148 cartes étaient éditées en 1967 lorsque le décret du 22 décembre 1967 confie au BRGM la mission de dresser la carte géologique de France. L'article 1 mentionne en effet la carte géologique « pour mettre les connaissances du sous-sol sous une forme adaptée aux besoins des usagers » et l'article 2 confie au BRGM « l'animation, la coordination et l'exécution des travaux nécessaires à l'établissement de la carte géologique générale », ainsi que « l'édition, l'impression et la diffusion des cartes et de tous les textes explicatifs ».

État des lieuxModifier

Ce programme de cartographie a aussi conduit à la publication de plusieurs synthèses au 1/1 000 000 (plusieurs éditions de la carte de la France : 1889, 1905, 1933, 1955, 1968, 1996, 2003) et au 1/250 000 (couverture incomplète).

Scanné et vectorisé depuis l'an 2000, le fond géologique à l'échelle 1 / 50 000 a fait l'objet d'une harmonisation nationale et est mis à disposition gratuitement sur le portail InfoTerre du BRGM. Cette carte représente aujourd'hui la projection sur un plan, de l'intersection des formations géologiques avec la surface topographique. La géométrie de cette intersection et les caractéristiques géologiques des formations permettent d'extrapoler les volumes rocheux en trois dimensions sur une profondeur variant avec l'échelle et la densité de données et le degré d'information. Ce n'est pas une simple représentation du sous-sol mais une interprétation souvent très complexe qui a mis plus d'un siècle et demi à fixer ses règles (Laudan, 1987) depuis l'apparition des premières cartes géologiques au début du xixe siècle (cartographie du tertiaire du bassin de Paris par Cuvier et Brongniart en 1808).

Diffusée actuellement à plus de 25 000 exemplaires par an, la carte géologique de la France constitue le réceptacle de l'essentiel de la connaissance géologique du territoire et permet la gestion des risques, des pollutions, des ressources en eau, les grands aménagements… La cartographique géologique traditionnelle s'est progressivement enrichie des données de forages superficiels et pétroliers, de données sismiques et de géophysique aéroportée.

La carte géologique actuelle (2011) à 1/50 000e de la France est composée de 1060 cartes assemblées et résulte de données souvent anciennes. La dernière version a demandé aux géologues plus de 60 ans. Elle est, avec la banque de données du sous-sol (BSS) le socle des connaissances géologiques et minières pour la France, aujourd’hui accessible sur IPhone avec une application permettant de calculer une coupe de terrain et de faire un « forage virtuel ».

ÉvolutionsModifier

Cette carte est cependant hétérogène et elle comporte des incohérences. Elle est en outre rendue obsolète car ses informations proviennent presque exclusivement de la surface, alors que les industriels et les scientifiques ont de plus en plus besoins de modèles numériques 3D décrivant les couches géologiques en profondeur et leur fonctionnement géologique, hydrogéologique, sismique, thermique, etc. sans cesse actualisée.

Le BRGM offre déjà un début de représentation géométrique 3D du sous-sol de la France comportant des paramètres physiques et chimiques. Le projet du BRGM est de passer à un modèle numérique 3D de la « carte » géologique ; on ne parlera plus de carte mais de Référentiel géologique français).

Une cartographie géophysique « 3D aéroportée » pour les DROM a été commencée à Mayotte, lancé en 2011), et le travail de suivi des nappes et la détection de contaminants organiques (projets ORIGAMI et REMANTAS) et projet TIC EuroGEOSS. Projet IEED GOEODENERGIES de technologies du sous-sol au service des énergies décarbonées ou PLAT’INN (démonstrateur-plateforme de tri et recyclage de déchets comme source d’approvisionnement en métaux stratégiques) ou Greenerb@t sur le thème du bâtiment plus écologique et intelligent (le BRGM participant aussi au programme IEE des « Énergies intelligentes pour l’Europe », avec le 7ème PCERD) et au développement de la géothermie, ainsi qu’à divers programmes (ex : LABEX et EQUIPEX, actions CARNOT (avec notamment l’IRSTEA et Ifremer-Edrome également « Carnot » (label délivré par le ministère de la Recherche, pour les établissements rapprochant la science du monde économique ; il y en avait 34 fin 2012) et CVT (Consortium de valorisation thématique) de l’Allenvi.

Les différents types de carte géologique en FranceModifier

La carte au 1/80 000Modifier

C’est le premier programme abouti de cartographie du territoire français. L'objectif était de lever 868 cartes sur les fonds topographique des cartes d'état major (elles aussi au 1/80 000).

Lancé par Napoléon III en 1868, le programme devait durer dix ans et être réalisé par le Service de la carte géologique. Mais dès 1875 le service qui était initialement composé d'un directeur, un sous directeur et cinq ingénieurs, évolue. Il fait appel au concours de collaborateurs extérieurs pour bénéficier de l'apport de concepts nouveaux et de l'évolution des connaissances.

La carte géologique au 1/80 000 présente déjà une légende technique à la symbolique complexe (1 000 signes) avec la cartographie d'éléments anthropiques divers.

La carte au 1/50 000Modifier

La carte au 1/50 000 est la descendante de la carte au 1/80 000. Elle permet une précision accrue de l'information géologique : c'est la carte détaillée.

Pour ce programme, la France est divisée en 1 127 coupures représentant en moyenne trente kilomètres sur vingt. Basée sur le même principe que la carte au 1/80 000, elle s'appuie sur la carte topographique de l'IGN au 1/50 000. Le nom de la carte géologique est le même que celui de la carte topographique.

La fin du levé des premières éditions était prévu en 2005.

Ces cartes sont disponibles sous format papier depuis le début du programme aux éditions du BRGM, mais les avancées technologiques dans le domaine du numérique ont trouvé des applications dans la cartographie géologique.

Depuis 1994, les systèmes d'information géographiques permettent la vente de cartes sous forme d'images géoréférencées (c’est-à-dire que chaque point est lié à un système de coordonnées) scannées ou vectorisées.

La carte au 1/250 000Modifier

La carte au 1/250 000 est une carte de synthèse régionale : sa précision moindre permet d'identifier les grandes entités géologiques au niveau régional.

Le découpage de la France à cette échelle s'est fait en quarante-quatre feuilles, dont quatorze ont déjà été réalisées et sont disponibles (chiffre au 31/08/2004).

La carte au 1/1 000 000Modifier

La carte au 1/1 000 000 est la carte de synthèse des connaissances géologiques actuelles de la France et de ses bordures (pays limitrophes et plates-formes sous-marines). C’est le document de référence pour les dix à vingt prochaines années.

La toute dernière édition de cette carte est la 6e édition révisée qui est parue en juin 2004. Elle est disponible sous les formes papier et numérique (scannée et géoréférencée).

Notes et référencesModifier

  1. « La naissance de la cartographie géologique remonte au milieu du XVIIIe siècle », sur http://bib.mines-paristech.fr
  2. Maurice Nicklès, « Le Service de la Carte géologique de la France. À propos d’un centenaire », Revue d’histoire des sciences et de leurs applications., no 2,‎ 1969, tome 22, p. 163 (DOI 10.3406/rhs.1969.2588, lire en ligne, consulté le )
  3. Denis Sorel et Pierre Vergely, Initiation aux cartes et aux coupes géologiques, Dunod, , p. 11.
  4. Patrick De Wever et al, « Patrimoine géologique : notion, état des lieux, valorisation », Naturae, no 1,‎ , p. 20-21 (lire en ligne).

Voir aussiModifier

Article connexeModifier

Liens externesModifier