Cours de Géologie

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Les volcans

Comme les séismes, les volcans ne se répartissent pas de façon aléatoire à la surface de la planète. Plusieurs se situent aux frontières de plaques (volcanisme de dorsale et de zone de subduction), mais aussi à l'intérieur des plaques (volcanisme intraplaque, comme par exemple le volcanisme de point chaud).

  

Les seismes

Les séismes ou tremblements de terre constituent un phénomène géologique qui de tout temps a terrorisé les populations qui vivent dans certaines zones du globe.

Origine des tremblements de terre?

Lorsqu'un matériau rigide est soumis à des contraintes de cisaillement, il va d'abord se déformer de manière élastique, puis, lorsqu'il aura atteint sa limite d'élasticité, il va se rupturer, en dégageant de façon instantanée toute l'énergie qu'il a accumulé durant la déformation élastique. C'est ce qui se passe lorsque la lithosphère est soumise à des contraintes. Sous l'effet des contraintes causées le plus souvent par le mouvement des plaques tectoniques, la lithosphère accumule l'énergie. Lorsqu'en certains endroits, la limite d'élasticité est atteinte, il se produit une ou des ruptures qui se traduisent par des failles. L'énergie brusquement dégagée le long de ces failles causent des séismes (tremblements de terre). Si les contraintes se poursuivent dans cette même région, l'énergie va à nouveau s'accumuler et la rupture conséquente se fera dans les plans de faille déjà existants. A cause des forces de friction entre les deux parois d'une faille, les déplacements le long de cette faille ne se font pas de manière continue et uniforme, mais par coups successifs, dégageant à chaque fois un séisme. Dans une région donnée, des séismes se produiront à plusieurs reprises le long d'une même faille, puisque cette dernière constitue un plan de faiblesse dans la lithosphère. A noter que les séismes ne se produisent que dans du matériel rigide. Par conséquent, les séismes se produiront toujours dans la lithosphère, jamais dans l'asthénosphère qui est plastique.

  

Les roches salines

Les évaporites sont des sels précipités par évaporation ou concentration à partir de fluides variés dans des complexes géodynamiques continentaux ou marins. Ces roches salines sont très diverses :
- Gypse : CaSO4,2H2O.
- Anhydrite : CaSO4.
- Halite (sel de gemme) : NaCl.
- Sylvine ou Sylvite : KCl.

 

I\ Précipitation des roches salines.

La précipitation de ces roches se fait au dépend de solutions sur-saturées. Les sels dissous se déposent en ordre inverse à leur solubilité. Lors de l’évaporation d’une colonne d’eau de mer, on obtient :
- Dépôt de gypse à 1/3 d’eau restante.
- Dépôt de NaCl à 1/10ème d’eau restante.
- Dépôt de sels de magnésium et de potassium à 1/20ème d’eau restante.

  

Les alterites

I\ La dégradation.

A\ Dégradation mécanique.

La dégradation mécanique résulte des écarts de température (jour/nuit) et thermoclastie : il y a une absorption inégale des radiations par les différents minéraux (noirs et blancs) dilatation différentielle et éclatement des roches.
Cette dégradation peut aussi provenir de la pénétration des eaux dans les roches poreuses : la tension importante autour des minéraux va provoquer l’éclatement.
Gel et dégel vont aussi provoquer cet éclatement. Les grèses sont des formations ayant subit ces gels et dégels successifs durant le quaternaire.
L’action des organismes, la pesanteur (chute de pierres), le choc des vagues et les particules portées par le vent vont aussi participer à la dégradation mécanique.

Cette désagrégation agit insidieusement en augmentant la surface de contact entre la matière minérale et l’altérateur ( préparation et/ou augmentation de l’altération chimique).

  

Les roches sedimentaires carbonatees

Les roches sédimentaires carbonatées sont uniquement constituées de CaCO3 et/ou de Mg (dolomie). Les processus de précipitation sont physico-chimiques ou biochimiques.

I\ Condition de précipitation des calcaires.

A\ Précipitation physico-chimique.

Ce type de précipitation se fait dans certaines conditions de température, de pression et de concentration et toujours selon la réaction :
CaCO3 + CO2 + H2O (CaCO3)2CaH2 (bicarbonate soluble).
Cette précipitation du CaCO3 est favorisée par la diminution de la pression qui amène le CO2 à se dégager. Une remontée de la pression interdira la précipitation du calcaire. A une certaine profondeur (sous la CCD : Calcite Compensation Depth, soit environ 4000 mètres) il n’ y a plus de précipitation.
L’accroissement de la température permet au CO2 de se dégager (20-22°C) possible uniquement des les zones intertropicales.
L’augmentation de la concentration en Ca2+ provoquée par une évaporation ou une congélation favorise la précipitation de calcaire.

  

Les roches carbonees

I\ Le charbon.

On trouve des roches détritiques qui alternent avec des zones de charbon. Les charbons sont des roches constituées de végétaux continentaux fossiles.

Vue l’énorme masse de végétal utilisé, il a du y avoir d’énormes forets mises en jeu. On peut observer une zone continue (avant la tectonique des plaques) qui était sous l’équateur. On avait donc des forets luxuriantes et épaisses.

  

Les roches sedimentaires detritiques

Les roches sédimentaires détritiques sont constituées d’éléments apportés et re-sédimentés. Il existait avant une roche ayant fourni ces éléments par altération chimique, climatique… Ces éléments libérés vont être transportés avant la sédimentation.

On distingue deux parties dans ces roches :
- La partie héritée : c’est ce qui a été transporté.
- Le liant : c’est ce qui lie la partie transportée.

I\ Les textures.

Les caractères de ces roches sont exprimés quand les éléments se déposent : quand le transporteur s’arrête ou diminue et n’est plus capable de transporter les éléments ?C’est un tri naturel sélectif.

A\ Granulométrie.

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Extension

I\ Les rifts continentaux.

A\ Les magmas alcalins.

La lithosphère océanique est trop haute (épaisse) pour donner facilement naissance à un rift ; l’extension se fait donc dans les continents.
On trouve des rifts continentaux en Afrique (est) et près de Clermont (Limagnes).
On peut observer deux types de rifts :
- Les actifs : remontée de manteau.
- Les passifs : déchirure puis remontée asthénosphérique.

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