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En géologie, le terme de strate désigne une couche sédimentaire qui possèdent certaines caractéristiques propres la différenciant des couches situées au-dessus et en-dessous.
La succession verticale des strates (on parle de colonne stratigraphique) permet ainsi d'observer l'évolution géologique d'un lieu au cours du temps. La notion de strate est importante puisqu'elle permet de découper une unité de roche en multiples intervalles de temps.
Notion de faciès géologique
Une strate se définit donc comme une couche relativement homogène qui possède certaines caractéristiques lithologiques et paléontologiques qui définissent ce que l'on appelle un faciès. Le faciès rassemble donc une multitude de caractéristiques qui vont permettre de décrire très précisément la strate en question. Ces caractéristiques peuvent être macroscopiques (observables à l'œilœil nu) ou microscopiques. Parmi les caractéristiques observées citons notamment : la composition pétrographique et minéralogique, l'environnement ou les conditions de dépôt des sédiments, la finesse des grains, la présence et la nature des déformations tectoniques, la présence de fossiles, la présence de figures de courants, de bioturbations, etc.
La description du faciès d'une strate va permettre plusieurs choses :
- le suivi latéral d'une strate, que ce soit à l'échelle de l'affleurementaffleurement ou à l'échelle régionale ;
- l'établissement des conditions de dépôts des sédiments (profondeur d'eau, milieu à forte ou faible énergieénergie...) et donc l’étude paléoenvironnementale d’un lieu ;
En plus du faciès, l'épaisseur et la forme des strates ainsi que la nature des interfaces entre les strates vont donner d'importantes informations qui vont permettre de mieux caractériser l'environnement de dépôt et son évolution, comme par exemple le taux de sédimentationsédimentation, la présence d'une surface érosive relative à une émersion, le sens d'un paléo-courant...
Le passage d'une strate à une autre est donc associée à une modification du faciès, qui est souvent en lien avec une évolution, brutale ou graduelle, du milieu de dépôt.
Principes stratigraphiques
S'il est possible de dater de manière absolue certaines roches sédimentairesroches sédimentaires, la définition de strates sur un affleurement de terrain va surtout permettre une datation relativedatation relative de divers événements. Cette démarche repose sur l'observation des relations géométriques des strates entre elles mais avant tout sur certains principes.
Tout d'abord le principe de continuité, qui stipule qu'une strate a le même âge sur toute son étendue. Le principe (fondamental) de superposition affirme quant à lui qu'en l'absence de bouleversement d'ordre tectonique, une strate est plus récente que celle qu'elle recouvre et plus ancienne que celle qui la recouvre. Ainsi, en l'absence d'événement ultérieur, les strates s'organisent verticalement du plus vieux au plus jeune, de bas en haut.
Le principe d'horizontalité repose sur le fait que les strates se déposent toujours de manière horizontale. Une strate oblique signifie donc qu'il y a eu déformation après le dépôt. Dans le même ordre d'idée, le principe de recoupement affirme que tout élément qui recoupe une strate (par exemple, une faille) est nécessairement plus jeune que la strate en elle-même. À l'inverse, tout élément inclusif (galet par exemple), est nécessairement plus ancien que la formation de la strate. C'est le principe d'inclusion.
Formation d’une strate
Une strate correspond donc au dépôt de matériel sédimentaire (qui peut être de nature extrêmement diverse) durant un intervalle de temps durant lequel les conditions du milieu de dépôt vont être relativement stables. Toute modification de ces conditions donnera lieu à un interface délimitant deux strates différentes.
Le dépôt de sédiments peut se faire de nombreuses manières. Ce type de dépôt pourra ensuite être déduit des observations du faciès. Les sédiments peuvent ainsi se déposer en « pluie » plus ou moins continue, dans un milieu calme et sans énergie. Typiquement, il s'agit de dépôts d'argilesargiles ou de fines particules à grande profondeur. Les sédiments peuvent être déposés par processus gravitaires, par exemple lors d'avalanchesavalanches sous-marines (turbidites). Ils peuvent être déposés dans des lits de rivières qui représentent des milieux à haute énergie, qui vont produire par exemple des figures de courants.
Ces sédiments sont dans un premier temps meubles et gorgés d'eau. L'accumulation de nouveaux sédiments au-dessus va progressivement enfouir la strate qui va, sous l'effet de l'augmentation de la pressionpression, subir le processus de diagenèsediagenèse. Les sédiments meubles vont ainsi se lithifier pour former une roche dure, que l’on appelle roche sédimentaire.
Autre terminologie
L'épaisseur d'une strate peut être très variable, de quelques millimètres à plusieurs dizaines voire centaines de mètres. Cette épaisseur va dépendre de l'intervalle de temps du dépôt, mais également des taux de sédimentation, qui peuvent être très variables. Une strate épaisse n'est donc pas nécessairement synonyme de longue duréedurée de dépôt, elle peut simplement être associée à une accumulation rapide de sédiments.
Pour les couches très fines, on parlera plutôt de « lit ». À l'inverse, pour une strate très épaisse et composée de roche dure, on utilisera souvent le terme de « banc ». D'autres termes peuvent également être rencontrés, comme « niveau » et « horizon ».
