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Roches sedimentaires

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Roches sedimentaires

  1. 1. Les roches sédimentairesSi les roches ignées forment le gros du volume de la croûte terrestre, les roches sédimentairesforment le gros de la surface de la croûte. Quatre processus conduisent à la formation desroches sédimentaires: laltération superficielle des matériaux qui produit des particules, letransport de ces particules par les cours deau, le vent ou la glace qui amène ces particulesdans le milieu de dépôt, la sédimentation qui fait que ces particules se déposent dans unmilieu donné pour former un sédiment et, finalement, la diagenèse qui transforme lesédiment en roche sédimentaire.Le matériel sédimentaire peut provenir de trois sources : une source terrigène, lorsque lesparticules proviennent de lérosion du continent; une source allo chimique, lorsque lesparticules proviennent du bassin de sédimentation, principalement des coquilles ou fragmentsde coquilles des organismes; une source ortho chimique qui correspond aux précipitéschimiques dans le bassin de sédimentation ou à lintérieur du sédiment durant la diagenèse.Laltération superficielle.Les processus de laltération superficielle sont de trois types: mécaniques, chimiques etbiologiques. Les processus mécaniques (ou physiques) sont ceux qui désagrègentmécaniquement la roche, comme laction du gel et du dégel qui à cause de lexpansion deleau qui gèle dans les fractures ouvre progressivement ces dernières. Laction mécanique desracines des arbres ouvre aussi les fractures. Laltération chimique est très importante :plusieurs silicates, comme les feldspaths, souvent abondants dans les roches ignées, sontfacilement attaqués par les eaux de pluies et transformés en minéraux des argiles(phyllosilicates) pour former des boues. Certains organismes ont la possibilité dattaquerbiochimiquement les minéraux. Certains lichens vont chercher dans les minéraux leséléments chimiques dont ils ont besoin. Laction combinée de ces trois mécanismes produitdes particules de toutes tailles. Cest là le point de départ du processus général de lasédimentation.Le transport.Outre le vent et la glace, cest surtout leau qui assure le transport des particules. Selon lemode et lénergie du transport, le sédiment résultant comportera des structures sédimentairesvariées: stratification en lamelles planaires, obliques ou entrecroisées, granoclassement,marques diverses au sommet des couches, etc. Les roches sédimentaires hériteront de cesstructures. Le transport des particules peut être très long. En fait, ultimement toutes lesparticules devront se retrouver dans le bassin océanique.
  2. 2. La sédimentation.Tout le matériel transporté saccumule dans un bassin de sédimentation, ultimement le bassinmarin, pour former un dépôt. Les sédiments se déposent en couches successives dont lacomposition, la taille des particules, la couleur, etc., varient dans le temps selon la nature dessédiments apportés. Cest ce qui fait que les dépôts sédimentaires sont stratifiés et que lesroches sédimentaires issues de ces dépôts composent les paysages stratifiés comme ceux duGrand Canyon du Colorado par exemple.La diagenèse.Lobtention dune roche sédimentaire se fait par la transformation dun sédiment en rochesous leffet des processus de la diagenèse. La diagenèse englobe tous les processus chimiqueset mécaniques qui affectent un dépôt sédimentaire après sa formation. La diagenèsecommence sur le fond marin, dans le cas dun sédiment marin, et se poursuit tout au long deson enfouissement, cest-à-dire, à mesure que dautres sédiments viennent recouvrir le dépôtet lamener progressivement sous plusieurs dizaines, centaines ou même milliers de mètres dematériel. Les processus de diagenèse sont variés et complexes : ils vont de la compaction dusédiment à sa cimentation, en passant par des phases de dissolution, de recristallisation ou deremplacement de certains minéraux. Le processus dia génétique qui est principalementresponsable du passage de sédiment à roche est la cimentation. Il sagit dun processusrelativement simple : si leau qui circule dans un sédiment, par exemple un sable, estsursaturée par rapport à certains minéraux, elle précipite ces minéraux dans les pores du sableet ceux-ci viennent souder ensemble les particules du sable; on obtient alors une rochesédimentaire quon appelle un grès. Le degré de cimentation peut être faible, et on a alors uneroche friable, ou il peut être très poussé, et on a une roche très solide. La cimentation peuttrès bien se faire sur le fond marin (diagenèse précoce), mais il est aussi possible quil failleattendre que le sédiment soit enfoui sous plusieurs centaines ou même quelques milliers demètres de matériel (diagenèse tardive).Linduration (cimentation) dun sédiment peut se faire tôt dans son histoire dia génétique,avant lempilement de plusieurs mètres de sédiments (pré compaction), ou plus tardivement,lorsque la pression sur les particules est grande due à lempilement des sédiments.
  3. 3. Dans le cas de la cimentation pré compaction (schéma du haut), les fluides qui circulent dansle sédiment précipitent des produits chimiques qui viennent souder ensemble les particules.Exemple : la calcite qui précipite sur les particules dun sable et qui finit par souder cesdernières ensemble. La compaction dun sédiment (schéma du bas) peut conduire à sacimentation. Ainsi, la pression élevée exercée aux points de contact entre les particules dequartz dun sable amène une dissolution locale du quartz, un sursaturation des fluides parrapport à la silice et une précipitation de silice sur les parois des particules cimentant cesdernières ensemble.Le nom des sédiments et roches sédimentaires.La dénomination des sédiments et roches sédimentaires se fait en deux temps.Dabord selon la taille des particules (la granulométrie) chez les terrigènes et lesalchimiques. Deux tailles sont importantes à retenir : 0,062 et 2 mm. La granulométrienintervient pas dans le cas des ortho chimiques puisquil sagit de précipités chimiques et nonde particules transportées.Ensuite, on complète la classification par la composition minéralogique. La composition desparticules des terrigènes se résume au quartz, feldspath, fragments de roches (morceauxdanciennes roches qui ont été dégagés par lérosion) et minéraux des argiles (par exemple,les sables des plages de la Nouvelle-Angleterre sont surtout des sables à particules de quartzavec un peu de feldspaths). Quant aux allo chimiques, ce sont principalement des calcaires,ce qui est reflété par le suffixe CAL dans le nom. Les particules des allo chimiques sontformées en grande partie par les coquilles ou morceaux de coquilles des organismes (calciteou aragonite). Les sédiments des zones tropicales sont surtout formés de ces coquilles,comme par exemple les sables blancs des plages du Sud! Chez les ortho chimiques, le nomest essentiellement déterminé selon la composition chimique. Avec laimable autorisation de : Pierre-André Bourgue (Université Laval Québec, Canada) D’après : http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s2/r.sedim.html

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