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Cours 9 : Les roches sédimentaires et le climat

  • 3. Faire l’examen chez soi S’auto-évaluer avec le QCM en ligne
  • 4. En classe, en équipe
  • 5. Le climat Partie 2 : Climat et tectonique
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 11. Processus qui détruit les composants de la roche et sa structure interne et qui forme de nouveaux minéraux L’EAU est l’agent de l’altération a) L’altération chimique La dégradation météorique des roches comprend 2 processus qui interagissent : la désagrégation mécanique et l’altération chimique 1.Lessédiemnts
  • 12. L’eau une substance unique Campy & Macaire (2003) – Géologie de la surface, Dunod • Petite taille de la molécule : grande mobilité @nasa pôle négatif pôle positif • Dipôle (bipolarisation électrique)  Liaison avec autres molécules (fort pouvoir dissolvant) • Lessive les continents et conduit les éléments (dissous) vers l’Océan • Densité de l’eau (d=1 à 4°C) : transport, mise en suspension des particules a) L’altération chimique 1.Lessédiemnts
  • 13. Un exemple d’altération : les granites Dercourt et al (2006) – Géologie – Objets, méthodes et modèles, Dunod L’arénisation : mode d’altération du granite en zones tempérées (rôle important de la décomposition chimique) a) L’altération chimique 1.Lessédiemnts
  • 14. Désagrégation physique des matériaux Cryoclastie (cycles gel-dégel) Le splash (la pluie) Le ravinement (le courant arrache le fond) b) L’altération physique ou érosion 1.Lessédiemnts
  • 15. • Biosphère prélève, redistribue et échange de la matière avec le domaine minéral  une désagrégation et un ameublissement des supports  protéger l’érosion des sols supports (couvert végétal dense) c) Le rôle de la biosphère 1.Lessédiemnts
  • 16. Favorise les réactions chimique = Altération Eau  Glace : 9% de changement de volume (cryoclastie) = Fracturation des roches = Erosion e) Le rôle du climat 1.Lessédiemnts
  • 17. A quelles lattitudes l’érosion est maximale ? A. Entre 60 et 90° B. Entre 30 et 60° C. Entre 0 et 30° D. Je ne sais pas
  • 18. Campy & Macaire (2003) – Géologie de la surface, Dunod Erosion Altération Altération chimique (moy. 0.01 mm/y) est 5 fois < érosion mécanique e) Le rôle du climat 1.Lessédiemnts
  • 20. a) Transport sans vecteur direct Evènements catastrophiques Glissements de terrain cm/j – m/j ; discontinu Semelle du glissement Coulée de boue m/j – m/s ; discontinu Roche fluidifiée Ecroulement Chute en quelques s. Roche cohérente • Mouvements lents et continus • Cycles contraction – décontraction • Pas de rupture Reptation des sols Pentes 2.Letransport
  • 21. Eau, glace, vent L’exemple des transferts fluviatiles • Fonction de la granulométrie des matériaux, sous 3 formes  Charge de fond (>0,5mm : galets, graviers) (traction, saltation, ou roulement)  Suspension (0,5mm – 0,5mm : sables moyens et fins, silts, argiles)  Dissoute (en solution : < 0,5mm : ions ions, colloïdes, microagrégats) b) Transport avec vecteur direct 2.Letransport
  • 22.
  • 23. Combien y a t’il de glaciers A. Un seul B. Au moins 2 C. Au moins 3 D. Au moins 4 E. Je ne sais pas
  • 24. Campy & Macaire (2003) – Géologie de la surface, Dunod Flux solide (80%) domine largement le flux dissous (20%) Ex. : Aux Etats-Unis, 90% de la production solide des bassins fluviatiles ne parvient pas aux océans mais reste stockée sur le continent c) Bilan des flux de matière 2.Letransport
  • 25. Dercourt et al (2006) – Géologie – Objets, méthodes et modèles, Dunod Transport avec vecteur direct (par les courants) Diagramme de Hjulström • Diagramme d’équilibre, plusieurs domaines : érosion, transport et sédimentation d) Diagramme d’équilibre entre érosion-transport-sédimentation 2.Letransport
  • 26.
  • 27. • Dépôt des particules sous la forme de couches ou strates sédimentaires Christophe Guillemot; Hervé Douris Christophe Guillemot; Hervé Douris • Processus conduisant à la formation de sédiments • Un sédiment est constitué de particules ayant subit un certain transport 2.Letransport
  • 28. 2 facteurs déterminants : • la pente  Tectonique • l’eau  Climat Tectonique Conséquences du cycle d’évolution des roches ?  l’aplanissement des reliefs  transport et sédimentation des particules arrachées 2.Letransport
  • 29. Campy & Macaire (2003) – Géologie de la surface, Dunod • Les zones de production > 500 t/km²/an (SE Asie, Am. S.) • Les zones les moins productrices < 10 t/km²/an : boucliers arctiques, régions semi-arides (NE Brésil, Est USA et du Chili) Bonne transport sédimentaire/ l’altitude moyenne des continents 2.Letransport
  • 30. La sédimentation océanique : fraction détritique http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque 4.Ledépôtsédimentaire
  • 31. La fraction biogène http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque La sédimentation océanique : fraction biogène4.Ledépôtsédimentaire
  • 32. 5.Dessédimentsàlaroche • Processus chimiques et mécaniques qui affectent un sédiment après son dépôt La diagenèse Dercourt et al (2006) – Géologie – Objets, méthodes et modèles, Dunod
  • 33. Les carbonates et la teneur en CO2 La précipitation des carbonates… Ca2 + + 2HCO3 -  CaCO3 + CO2 + H2O Jérôme Gaillardet http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/FormationENS/Marseille-sept00/TD-cycleC/TDcycleC.htm# …libère du CO2 6.Dusédimentauclimat
  • 34. Jérôme Gaillardet http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/FormationENS/Marseille-sept00/TD-cycleC/TDcycleC.htm# CaCO3 + CO2 + H2O  Ca2+ + 2HCO3 - …consomme du CO2 de manière faible Les carbonates et la teneur en CO2 L’altération des carbonates • Réaction inverse de celle précipitation du carbonate océanique • À l'échelle géologique (plusieurs centaines de milliers d'années), la réaction d'altération des calcaires ne sert à rien pour la régulation du CO2 atmosphérique 6.Dusédimentauclimat
  • 35. Jérôme Gaillardet http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/FormationENS/Marseille-sept00/TD-cycleC/TDcycleC.htm# L’altération des silicates calciques CaSiO3 + 2CO2 + H2O <=> SiO2 + Ca2 + + 2HCO3 - …consomme du CO2 de manière importante Les silicates et la teneur en CO2  mécanisme capable à long terme de pomper efficacement du CO2 atmosphérique et précipité d’importantes quantités de calcaires dans les océans 6.Dusédimentauclimat
  • 36. Une crise volcanique conduit à A. Un réchauffement B. Un refroidissement C. Ni l’un, ni l’autre D. D’abord un réchauffement puis un refroidissement E. D’abord un refroidissement puis un rechauffement F. Je ne sais pas
  • 37. La tectonique est-elle responsable des glaciations ? Les variations de la teneur en CO2 Estimation de la teneur en CO2 au cours du temps Orogenèse hercynienne Périodes de chute drastique T° et CO2 Orogenèse alpine Une orogenèse ? altération (physique et chimique) des reliefs (dont silicates) consommation de dioxyde de carbone atmosphérique 310-300Ma jan.ucc.nau.edu/~rcb7/Pennsylvanian.html Orogenèse hercynienne Rétrocontrôlepositif 6.Dusédimentauclimat
  • 38. Snowball earthTuzo-Wilson-1999 pas de mécanisme régulateur de la teneur en CO2 La tectonique est-elle responsable des glaciations ? Les variations de la teneur en CO2 Rétrocontrôlepositif Jérôme Gaillardet http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/FormationENS/Marseille-sept00/TD-cycleC/TDcycleC.htm# 6.Dusédimentauclimat
  • 41. Dislocation de la Pangée La tectonique est-elle responsable des glaciations ? Les variations de la teneur en CO2 Périodes chaudes Forte production de croûte océanique 6.Dusédimentauclimat
  • 42. Rétrocontrôle négative Une Terre thermostatée ? La tectonique est-elle responsable des glaciations ? Les variations de la teneur en CO2 Dislocation de la Pangée Périodes chaudes Jérôme Gaillardet http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/FormationENS/Marseille-sept00/TD-cycleC/TDcycleC.htm# Altération chimiqueT° (éruption volcanique) 6.Dusédimentauclimat
  • 43.
  • 44. Ce qu’il faut retenir… • Le cycle d’évolution des roches • Les différents processus d’altération et de transport • Les différents types de sédiments océaniques (?) • Comment passer d’un sédiment à une roche (diagenèse) • Comment la formation ou l’altération des roche peut modifier le climat