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Processus sédimentaire dans le cycle géologique

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Processus sédimentaire dans le cycle géologique

  • Rappelons d'abord ce qu'est le "cycle géologique". Les roches peuvent être classées en trois grands groupes qui sont les roches ignées ou magmatiques, les roches sédimentaires et les roches métamorphiques. Les roches ignées résultent du refroidissement et de la cristallisation de magmas, issus soit du manteau, soit de la fusion de roches métamorphiques. Les roches métamorphiques résultent de la modification, par l'action de la chaleur et de la pression, de roches ignées ou sédimentaires, lesquelles proviennent de la lithification par diagenèse de sédiments. Comme ces sédiments proviennent de la désagrégation de roches sédimentaires, métamorphiques ou magmatiques, l'ensemble de ces phénomènes forme un cycle appelé "cycle géologique" (Fig. I.I). Dans le cours qui va suivre, on étudiera les étapes de ce cycle géologique impliquant les processus sédimentaires.

    Figure I.I: le cycle géologique. 

    Au sein du cycle géologique, les processus sédimentaires comprennent l'altération, l'érosion, le transport, le dépôt et la diagenèse. Les sédiments détritiques, formés de grains issus de la dégradation de roches préexistentes, transportés et déposés dans un bassin de sédimentation, constituent l'illustration la plus évidente de cette partie du cycle géologique. Dans le cas des sédiments biogènes et chimiques, résultats de la précipitation organique et/ou chimique, les constituants sont amenés au bassin sédimentaire sous la forme d'ions solubles. Une exception notable est cependant fournie par les sédiments d'origine volcanique, où les particules sont injectées directement dans le milieu de dépôt.

    Plus spécifiquement, l'altération est la destruction de roches ignées, métamorphiques ou sédimentaires par désagrégation mécanique et décomposition chimique, voire biologique (gélifraction, insolation, décompression, action des racines, de l'eau, du vent, etc.). L'altération donne naissance à une grande variété de produits: sols, débris rocheux, ions en solution dans les eaux superficielles. L'érosion correspond à l'enlèvement de ces produits d'altération des zones d'altération active et le transport est leur mouvement vers les zones de dépôt. La lithification est le résultat de processus comme la compaction, la recristallisation, la cimentation

    Les différents processus sédimentaires font donc l'objet de ce premier cours introductif. Ils seront d'abord traités séparément dans l'ordre de leur intervention dans le cycle géologique, ensuite, dans le dernier chapitre "transversal", ces processus seront mis en scène dans les principaux environnements marins et terrestres. Dans la suite de l'enseignement, ce sont les "produits", sédiments et roches sédimentaires, qui feront l'objet de notre attention (pétrologie sédimentaire).

    Pour en savoir plus:

    Quelques ouvrages généraux de sédimentologie:

    • F. Boulvain, 2010. Pétrologie sédimentaire: des roches aux processus. Technosup, 259 pp.
    • H. Chamley, 1990. Sedimentology. Springer-Verlag, 285 pp. Un bon ouvrage, clair et précis, centré plus sur les sédiments détritiques que sur les carbonates. Pas de photographies, mais de bons schémas.
    • I. Cojan & M. Renard, 2006. Sédimentologie (2e édition). Dunod, 444 pp. Un bon ouvrage récent (en français) de sédimentologie intégrant les derniers développements (analyse séquentielle, diagenèse, etc.). Pas beaucoup de photographies, mais de bons schémas.
    • D. Prothero & F. Schwab, 1998. Sedimentary geology (an introduction to sedimentary rocks and stratigraphy). Freeman & Co, 422 pp. Très bel ouvrage, récent, bien illustré de schémas et photographies.
    • H.G. Reading, 1996. Sedimentary environments: processes, facies and stratigraphy. Blackwell, 688 pp. Bon ouvrage, très complet.
    • M. Tucker, 2001. Sedimentary petrology (3rd edition). Blackwell, 262 pp. Une très bonne introduction à la pétrologie sédimentaire, bien illustrée.

    Dans une optique plus spécialisée:

    • H-E. Reineck & I.B. Singh, 1980. Depositional sedimentary environments. Springer, 549 pp. Un classique, déjà ancien, mais toujours excellent, centré sur les environnements de dépôt des sédiments siliciclastiques. Très belles photographies de figures sédimentaires.

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