Cours Géosciences 1, université Claude Bernard Lyon 1

1. Dernier cours
Préparation à l’examen

2. entrainement pour l’examen

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

10. Sédiment
Dépôt
sédimentaireRoche
Roche
Altération/érosion
Transport &
sédimentation
Diagenèse

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

19. 2.Letransport

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

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

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

39. 6.Dusédimentauclimat

40. 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

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