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STAGE - SÉDIMENTS ET ROCHES SÉDIMENTAIRES

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Des sédiments aux roches sédimentaires

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L’altération chimique et l’érosion mécanique ont tendance à dégrader les massifs et à créer des débris. Ceux-ci peuvent, soit rester sur place aux environs de la roche dégradée, soit être emportés plus loin parfois sur de grandes distances. Cette distance dépend de leur taille mais aussi des facteurs de transport.

 

Ces débris sont transportés par différents agents de transport et finissent par être déposés à plus ou moins grande distance du lieu de leur production. Ils sont ensuite transformés au cours du temps. Ces mécanismes se font sur un temps très long, on ne parle pas d’une altération rapide mais d’une altération qui prend des milliers voire des millions d’années.

 

I. Diagramme de Hjulström

 

 

Le diagramme de Hjulström montre l’effet que peut avoir un cours d’eau de petite ou grande taille. Cet effet est différent sur les roches en fonction de la vitesse du courant.

Le diagramme présente la vitesse du courant en ordonnée et ce qui peut arriver aux particules en fonction de leur taille en abscisse.

Le courant d’eau peut soit éroder (attaquer réellement la roche) soit transporter les débris formés, soit les déposer si les particules sont trop grosses ou si le courant d’eau n'est pas assez vif. Ainsi, un même courant d’eau a une action différente en fonction de la taille des particules étudiées.

 

II. Formation des roches sédimentaires

 

 

 

 

On part d’un massif montagneux qui subit des précipitations (pluie, neige, etc.) et d’autres facteurs d’érosion notamment la gravité, le vent. Puis, il subit une diminution progressive de son relief à cause de ces facteurs d’érosion qui viennent le dégrader.

 

A. Transport

En montagne, on observe parfois des lacs, des glaciers, qui concourent à accumuler mais aussi à déplacer les débris. Le transport peut donc se faire sur de petites distances (le glacier déplace des débris très lentement) ou sur des grandes distances (l’eau coule activement des hautes au basses altitudes).

En fonction de leur taille mais également de la force du facteur de transport, les débris se déplacent et se retrouvent par exemple dans des fleuves qui les amènent jusqu'à la mer ou l'océan. Il y a donc dépôt. Ce dépôt peut avoir eu lieu précédemment mais dans cet exemple, on étudie les dépôts qui ont lieu soit dans les mers soit dans les océans.

 

B. Dépôt

Lorsque ces débris se déposent, on dit qu’ils sédimentent. Ce sont donc des sédiments, de différentes tailles et de différentes compositions (la composition physico-chimique dépend de la roche érodée). Ils se déposent en couches successives sur le fond de la mer ou de l’océan (ou en zone d’eau douce). Ces dépôts successifs entrainent une compaction des sédiments les plus anciens. Cette compaction aboutit à une augmentation de la pression qui s’exerce sur ces sédiments, et à une augmentation de la température.

 

C. Transformation

En étant enfouis sous d’autres sédiments, pression et température augmentent, si bien que ces sédiments vont progressivement et très lentement se transformer en roches qu’on appelle roches sédimentaires.

La formation des roches sédimentaires est donc due à la compaction mais aussi à la déshydratation (augmentation de la température et pression due à cette compaction) : c'est la diagenèse. La diagenèse est la transformation des sédiments en roches sédimentaires.

 

III. Cycle de recyclage des roches

 

On forme des roches sédimentaires dans l’eau par transformation des sédiments. Ces roches sont issues du recyclage des roches érodées et altérées au départ en domaine continental.

Il y a donc un cycle à la surface de la Terre entre la formation des ces roches et leur transformation : le transport des débris, leur dépôt, la formation de roches sédimentaires et éventuellement la transformation plus tard de ces roches sédimentaires en nouvelles roches incluses dans des massifs montagneux.

 

Que deviennent ces roches sédimentaires ?

Si elles ne restent pas au fond de l’eau, par exemple parce que la mer se retire au cours de l’histoire de la Terre, on peut observer dans le paysage des couches successives de roches sédimentaires formées au fond de l’eau puis ramenées en surface voir en altitude par des mécanismes tectoniques.

 

Ci-dessous, un exemple de roches sédimentaires en Corse, qui présente des dizaines de mètres d’épaisseur de roches calcaires formées au fond de l’eau et aujourd’hui visibles en surface.