Chapitre 2. Minéraux et roches

Chapitre 2. Minéraux et roches

2.2. Pétrographie (étude des roches) 2.2.c. Roches sédimentaires

Chapitre 2. Minéraux et roches

2.2. Pétrographie (étude des roches) 2.2.c. Roches sédimentaires 2.2.c.i. Erosion

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L’altération

L’altération peut être :

Physique : usure, désagrégation, fracturation, fissuration,

éclatement, …

Chimique : réactions de

transformation ou de dissolution des minéraux

ALTERATION PHYSIQUE

ALTERATION CHIMIQUE

Chapitre 2. Minéraux et roches

2.2. Pétrographie (étude des roches) 2.2.c. Roches sédimentaires 2.2.c.ii. Transport

Les modes de transport

Première étape : érosion

mobilisation des produits de l’altération

Les écoulements gravitaires

avalanches

Ecoulements de fluides

transports dans l’eau, l’air, la glace

transports par le vent

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Illustrations

Tempête de sable

Sédiments charriés par l’Amazone

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Modes de transport dans l’eau

Roulements : galets

Glissement

Saltation : « petits sauts »

Suspension

galets sables argiles

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Les turbidites

Courants de turbidité = écoulements gravitaires où les particules sont maintenues en suspension dans un fluide en suspension

Tremblements de terre en haut du talus

Masses énormes de sédiments ⇒ turbidites

Chapitre 2. Minéraux et roches

2.2. Pétrographie (étude des roches) 2.2.c. Roches sédimentaires 2.2.c.iii. Sédimentation

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Dépôt des particules

L’organisation d’un dépôt (nature, géométrie, texture) est un

marqueur sur les conditions de transport et de dépôt

Les sédiments et roches sont des archives des paléo-conditions de surface

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Milieux de sédimentation

Plaque continentale

Plaque océanique Plaque

oc.

Plaque cont.

Plaque océanique

pente = ~0,2°

pente = 4-5°

cañons sous-marins 5000 mètres

peu de reliefs (ride, volcans)

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Plate-forme continentale

Dépôt des particules

Le dépôt est du :

à la diminution de la vitesse de transport

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Diagramme de Hjulström

A faire

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Dépôt des particules

Le dépôt est du :

à la diminution de la vitesse de transport

à l’arrêt du processus mobilisateur

L’organisation d’un dépôt (nature, géométrie, texture) est un

marqueur des conditions de transport et de dépôt

Chapitre 2. Minéraux et roches

2.2. Pétrographie (étude des roches) 2.2.c. Roches sédimentaires 2.2.c.iv. Classification des roches sédimentaires

Classifica

des roches sédimentaires

Les roches détritiques :

au départ : altération physique

transport de particules minérales

Formées par l’accumulation de grains, de tailles diverses, plus ou moins cimentées

Les roches biochimiques :

au départ : altération chimique

transport sous formes d’ions

les roches carbonatées

Composées essentiellement de carbonates (calcite)

Les roches chimiques :

Évaporites, phosphorites, …

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Classifica

des roches sédimentaires

Elles sont classées en fonction de :

La taille des particules qui les composent

classification granulométrique

Granulométrie

Argilite

Argile Silt très fin Silt fin Silt moyen

Siltite

Silt grossier

Pelites=lutites

Sable très fin Sable fin Sable moyen Sable grossier

Grès

Sable très grossier

Arénites

Gravier Galet Petit bloc

Conglomérat

Bloc

Rudites

Roche Sédiment

Taille Classe

256 64

4 2 1 0,5 0,25 0,125 0,0625 0,0312 0,0156 0,0078 0,0039

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Classifica

des roches sédimentaires

Elles sont classées en fonction de :

La taille des particules qui les composent

classification granulométrique

La nature des constituants :

débris lithiques (allochems)

minéraux principaux :

quartz

feldspaths

argiles (phyllosilicates)

4 éléments de classification

Classification des grès de Folk

Polytech’ 2010-11 • GTGC3 Classification des grès de Dott

Grauwacke Grès

F

Q

DL A Mudstone

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Classifica

des roches sédimentaires

Eléments constitutifs :

allochems (éléments extérieurs) :

bioclastes : fossiles ou restes de fossiles

ooïdes : particules ovoïdes, avec un nucléus, enrobées de plusieurs couches de carbonates et de M.O.

peloïdes : particules sans structure interne

intraclastes : fragments de sédiments consolidés (=Débris Lithiques)

orthochems (éléments formés sur place = liant) :

ciment (sparite) : grands cristaux de calcite

matrice (micrite) : calcite microcristalline

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Classification de Folk

Classification de Folk :

calcaires construits (biolithites)

micrites

micrites pures (<1% allochems)

micrites à éléments (1-10% allochems)

roches à >10% allochems

nom de l’allochem dominant : bio-, oo-, pel-, intra-

si taille du liant < 4µm : -micrite

biomicrite, oomicririte, pelmicrite, intramicrite

si taille du liant > 4µm : -sparite

biosparite, oosparite, pelsparite, intrasparite

Classification des calcaires de Folk

Polytech’ 2010-11 • GTGC3

Polytech’ 2010-11 • GTGC3

Classifica

des roches sédimentaires

Chapitre 2. Minéraux et roches

2.2. Pétrographie (étude des roches) 2.2.c. Roches sédimentaires 2.2.c.v. Diagenèse

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La lithification : la diagenèse

Ensemble des processus par lesquels un sédiment devient une roche cohésive

Conditions :

Pression modérée

Température modérée (T <~200°C)

Principaux processus :

Cimentation : formation d’une phase cohésive dans les vides du sédiment/roche (porosité)

Compaction : réarrangement des grains

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Processus diagénétiques (2)

Précipitation de minéraux entre les grains

« Soudure » des grains les uns aux autres

Cimentation

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surcroissances de quartz

Compaction

H₁ H₂<H₁

(réduction d’épaisseur)

Pression dissolution

~50% de porosité ~5% de porosité (à 5000 m)

Expulsion des fluides

départ de matière au sein du fluide interstitiel

Pression-dissolution :

stylolite