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branche de la géologie De Wikipédia, l'encyclopédie libre
La sédimentologie (ou pétrologie sédimentaire) est une branche de la géologie qui étudie les processus de formation des roches sédimentaires.
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| Pratiqué par |
Sédimentologue (d) |
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| Objets |
L'étude des roches sédimentaires que le géologue rencontre à l'affleurement permet de reconstruire les paléoenvironnements, paléogéographies et paléoclimats à proximité de la formation de cette roche.
Dans la majeure partie des cas le principe d'actualisme est utilisé. Ce principe est formulé par Charles Lyell en 1830 : Le présent est la clé pour comprendre le passé. Ce principe s'appuie sur le fait que la formation d'une roche actuelle dans des conditions actuelles traduit pour une roche similaire (passé) les conditions passées. Ces conditions s'articulent autour de quatre processus :
La sédimentologie de faciès est une discipline de terrain principalement. Elle est basée sur l'observation des figures de dépôt sur les roches à l'affleurement. Ainsi on peut reconnaître des figures liées à la houle ou à la marée par exemple. Ces figures sédimentaires, associées aux faciès de la roche, permettent d'effectuer des reconstitutions paléo-environnementales au temps de la formation de ces structures (contexte glaciaire, lacustre, marin profond...). Ces figures ou structures se divisent en deux catégories:
Elles se manifestent en surface. Ce sont des structures syn-sédimentaires.
On définit les cheneaux, les cuillières, les cannelures ou marmite d'érosion et les figures de base de banc (sole marks).
Traces d'affouillements liées à l'activité directe d'un fluide en régime turbulent sur le fond. On distingue :
Ces traces sont formées par des objets transportés sur le fond.
Correspondent à un volume de sédiment déterminant la stratification.
Il en résulte une déformation de la stratigraphie sous l'objet seulement.
Les faisceaux à litage plat (flat bedding), traduisant pour la plupart un écoulement rapide de haute énergie avec une granulométrie fine. Certains de ces faisceaux traduisent un écoulement lent mais possèdent une granulométrie grossière. Sur chaque feuillet existent des linéations de délits (parting lineation) qui sont des lignes parallèle entre elles et parallèles au courant.
Les faisceaux à litage oblique (cross bedding) ou FLO. Ils sont très variés et sont dus à des courants ou des vagues. Ils ont notamment été étudiés par MacKee et Weir (1953). Ils se divisent en quatre types :
Les rides se définissent selon la taille : Il existe donc des rides au sens strict (ripples) faisant moins de 5 cm de haut et les dunes qui font plus de 5 cm de haut. La conservation de ces rides est variable. Elles peuvent être fortement ou partiellement tronquées par l'érosion, produisant des structures madrées, lenticulaires ou œillets (lenticular bedding).
Lorsque la forme est conservée, la ride peut prendre plusieurs formes :
Rides à crêtes discontinues avec formes lingoïdes qui sont des rides de courant.
Rides à crêtes continues : se divisant en ride dissymétrique de courant, d'origine aquatique (granodécroissance verticale) ou d'origine éolienne (ride basse à granocroissance verticale) et les rides symétriques qui sont des rides d'oscillations liées aux vagues possédant des feuillets dans les deux sens.
Il peut également exister une interférence des trains de rides d'oscillations formant des rides à double crête ou à réseau polygonal.
La plupart des faisceaux à litage oblique (les plus grands) sont des indicateurs du sens et de la direction du courant (attention toutefois au problème du pendage réel et apparent).
Sont une modification des structures primaires (Déformation essentiellement).
Il existe cinq situations de structures rhéotropiques.
En section cohésif : on obtient des structures typiques de fentes de retrait lorsque le volume de sédiment baisse. Sous l'eau, ces fentes se nomment fente de synérèse ou fente de dessiccation si elles se forment sur terre.
L'on peut également trouver des traces de gouttes de pluie ou des traces de cupules (mud curls ou mud chips).
Attention, les fentes de retrait sont différentes des diastases issues de la compaction différentielle lors de la diagenèse précoce.
En section liquéfié, un choc dans le sédiment liquéfié s'appelle thixotropie. Le litage préexistant est déformé voir disparu.
Lorsque le litage est conservé, on parle de « convolute ».
Enfin, lorsque le litage n'est pas conservé, des filons clastiques se forment par injection (Dike sédimentaire) lesquels peuvent donner des volcans de boue ou de sable.
Lorsque le fluide est de l'eau, il se forme des structures en coupelles (dish structure) avec entrainement de particules fines vers le haut.
Si le fluide est un gaz (air, méthane, H2S...), on parle de « fenestrae ».
La différence de densité se traduit par une déformation synsédimentaire entrainant la formation de loadcast et des structures flammées. Lorsque la déformation s'accentue, le load peut se détacher et former des pseudo-nodules (load and pillow).
Lorsque la déformation est « post sédimentaire tardive », il se forme des poches de cryoturbation visibles surtout en domaine périglaciaire.
Lorsque le sédiment est mou, il se forme des slumps sur les paléopentes. Si le sédiment est ferme, les entrainements formeront des loupes de glissements sur les paléopentes. Lorsqu'une faille se forme (faille listrique) elle prend le nom de faille hydroplastique dans un tel contexte.
Dans un tel cas, le litage oblique est accentué voir retourné. Pour obtenir ce résultat, la liquéfaction est nécessaire.
Les nodules sont jointifs et forment un grillage à poule ou chickenwire. Les nodules ne sont pas jointifs et forment une structure entérolitique.
Concernant les structures biogéniques fossiles voir l'article paléoichnologie
La sédimentologie possède des applications en géologie pétrolière et pour la recherche et l'exploitation de substances utiles. Comme l'exploitation de mines de potasse, de bauxite, de halite ou sel gemme, de gypse, etc.
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