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La sédimentation et les roches sédimentaires

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Processus et milieux de sédimentation

  • Quatre étapes conduisent à la formation des roches sédimentaires.
  • la désagrégation, dissolution et érosion des roches (mécanique, chimique et biochimique) qui permet l’obtention de particules de toutes tailles ;
  • le transport des produits obtenus (par l’eau et par le vent) ;
  • le dépôt des matériaux ou sédimentation (les particules les plus grossières se déposent, puis les graviers, les sables et enfin les boues) ;
  • la transformation des sédiments en roches : la diagénèse.
  • La diagénèse englobe l’ensemble des processus chimiques et mécaniques permettant de transformer les dépôts en roches sédimentaires.
  • Elle est dite précoce si elle débute alors que les sédiments reposent encore sur le fond marin, ou tardive si elle commence lorsque les sédiments sont enfouis sous d’autres particules.
  • Les éléments destinés à former un sédiment se déposent dans un milieu de sédimentation.
  • La sédimentation consiste en un dépôt en strates successives, par gravité, de sédiments.
  • On distingue :
  • les milieux continentaux (aériens et aquatiques) ;
  • les milieux marins (mers et fonds océaniques) ;
  • les milieux intermédiaires (lagunes, estuaires, etc.).
  • Dans les cas des milieux marins, les courants de marée et de turbidité peuvent venir troubler la sédimentation.
  • On distingue en milieu marin :
  • la sédimentation littorale ;
  • la sédimentation océanique ;
  • la sédimentation abyssale.

Les sédiments et les roches sédimentaires

  • Les sédiments sont des éléments déposés par l’eau, le vent ou la glace et autres agents d’érosion, qui proviennent de l’usure des continents, donc de la destruction des roches ou des êtres vivants.
  • Cette destruction se fait :
  • par des processus physiques donnant lieu à une fragmentation de matériaux ;
  • par des réactions chimiques à l’origine de solutions de lessivage.
  • Les éléments solides sont transportés sous l’effet de la gravité grâce à un fluide transporteur comme l’eau et la glace et sous l’effet des vents.
  • Les éléments en solution sont transportés par l’eau.
  • Une part des produits de destruction peut s’accumuler quelque temps sur place, sans subir de transport et forme alors une couche d’altération ou une éluvion.
  • On classe les sédiments en deux catégories selon leur origine :
  • les sédiments terrigènes (viennent des terres émergées et sont amenés à la mer par le ruissellement, les fleuves et le vent) ;
  • les sédiments organogènes (formés par des débris d’organismes, algues calcifiées ou débris de mollusques).
  • Au cours du temps, les sédiments s’accumulent et se superposent, entraînant ainsi une perte d’eau.
  • Ces sédiments s’entassent couche après couche avec le temps et peuvent rester séparés ou subir une cimentation. Dans un cas comme dans l’autre, des roches sédimentaires naissent.
  • On peut classer les roches sédimentaires selon leur origine :
  • les roches détritiques (composées à plus de 50 % de débris de roches ou d’organismes vivants) ;
  • les roches chimiques (proviennent de la précipitation des corps dissous dans l’eau) ;
  • les roches biochimiques (issues de l’activité synthétique des organismes).
  • De nombreuses roches peuvent être d’origine mixte.
  • On peut aussi classer les roches sédimentaires selon leur composition chimique :
  • les roches argileuses (constituées d’argile) ;
  • les roches siliceuses (formées de silice) ;
  • les roches carbonatées (constituées de calcite et de dolomite) ;
  • les roches phosphatées (excréments minéralisés, fragments d’os et de dents) ;
  • les roches carbonées (constituées de carbone et d’hydrocarbures) ;
  • les roches salines (en sels minéraux) ;
  • et les roches ferrifères (constituées d’oxydes et d’hydroxydes de fer).
  • La lithification est un processus de compactage et de cimentation qui convertit les sédiments en roches sédimentaires dures. Ce processus impacte la composition de la croûte terrestre.

La sédimentation et la croûte terrestre

  • La lithosphère est l’enveloppe rigide de la surface de la Terre.
  • Elle est composée, sur la partie supérieure, de la croûte océanique et de la croûte continentale.
  • La croûte océanique correspond à la partie de la croûte terrestre qui forme les océans. La couche la plus externe est formée de sédiments.
  • Si l’érosion diminue l’épaisseur de la croûte continentale, les sédiments au contraire lui redonnent du relief. On retrouve des sédiments sur la couche superficielle qui a une épaisseur variable.
  • Les strates de sédiments sont chargées d’une partie de l’histoire de la Terre, depuis au moins trois milliards d’années : l’histoire de la vie, de l’environnement à sa surface, des climats.