Fiche de révision · S4
Résumé — Sédimentologie
Tout le module en une page : les chapitres condensés en points essentiels, le vocabulaire et les pièges d'examen. Pour la veille de l'épreuve.
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Introduction à la sédimentologie et cycle des roches sédimentaires
- Sédimentologie = étude de la production, du transport et du dépôt des sédiments → reconstitution des paléoenvironnements.
- Cycle des roches : magmatiques + métamorphiques = endogènes cristallisées vs sédimentaires = exogènes non cristallisées.
- Altération physique (gélifraction, thermoclastie) vs altération chimique (hydrolyse, oxydation) → érosion → transport → dépôt → diagenèse.
- Diagenèse = compaction + cimentation + dissolution + recristallisation + remplacement → lithification.
- Rudites > 2 mm (conglomérats) · Arénites 2 mm–0,062 mm (grès) · Lutites < 0,062 mm (argilites).
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Altération, transport et roches détritiques
- Maturité texturale = tri + émoussé + absence de matrice ; maturité minéralogique = enrichissement en quartz.
- Transport éolien : tri très poussé ; transport glaciaire : tri quasi nul ; transport gravitaire : matériel hétérométrique.
- Conglomérat (galets arrondis) vs brèche (éléments anguleux) : transport long vs court.
- Grès : quartzarénite (mature) vs arkose (feldspaths, source granitique proche) vs litharénite (fragments de roches) vs grauwacke (immature).
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Les roches carbonatées : formation, constituants et classification
- Calcaire = CaCO₃ (calcite) ; dolomie = CaMg(CO₃)₂ (dolomite) ; équilibre CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⇌ Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻.
- Aragonite = seul carbonate à précipiter directement en mer, mais se transforme vite en calcite plus stable.
- CCD = profondeur au-delà de laquelle les carbonates se dissolvent, place aux argiles pélagiques.
- Allochèmes (transportés) : bioclastes, ooïdes/pisolithes, pellets, intraclastes — Orthochèmes (in situ) : micrite (matrice) vs sparite (ciment).
- Dunham par énergie croissante : mudstone → wackestone → packstone → grainstone ; boundstone = édifice construit (récif).
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La diagenèse des roches carbonatées
- Transformations texturales (cimentation, dissolution, recristallisation, compaction) vs minéralogiques (calcitisation, dolomitisation).
- Quatre environnements diagénétiques : marin vadose, marin phréatique, continental vadose, continental phréatique.
- Zone vadose = saturation partielle (percolation) vs zone phréatique = saturation totale (nappe).
- Beach-rock = lithification des sables de plage au contact eau douce / eau de mer, régions chaudes.
- Dolomitisation exige un rapport Mg/Ca élevé et une cristallisation lente ; rarement directe depuis l'eau de mer sursaturée.
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Les roches évaporitiques, siliceuses et ferrugineuses
- Évaporites : climat aride + bassin confiné → séquence carbonates → gypse/anhydrite → halite → sels de K et Mg (solubilité croissante).
- Roches siliceuses biogènes : radiolarites (radiolaires), diatomites (diatomées) ; cherts = silicification diagénétique.
- Fer sédimentaire : sources = altération continentale + volcanisme ; transport colloïdal, adsorbé sur matière organique ou argiles.
- Hématite et goethite (Fe³⁺) → milieu oxydant ; pyrite et sidérite (Fe²⁺) → milieu réducteur.
- BIFs = formations de fer rubanées, exclusivement précambriennes, sans équivalent actuel.
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Les structures sédimentaires
- Sole marks = impressions négatives à la base des bancs grenus ; scour marks (affouillement) vs tool marks (objets déplacés).
- Obstacle scour = dépression en croissant autour d'un galet → excellente structure de polarité (sens du paléocourant).
- Stratification entrecroisée, rides de courant (asymétriques) vs rides de vague (symétriques) : régime hydrodynamique.
- Slumps et load casts = déformation synsédimentaire, avant lithification, liée à l'instabilité de pente ou au contraste de densité.
- Structures d'érosion et de stratification → polarité stratigraphique + direction des paléocourants.
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Les environnements continentaux et de transition : estuaires et deltas
- Estuaire = apports fluviatiles évacués vers le large ; delta = apports accumulés à l'embouchure.
- Quatre types d'estuaires : côtier simple, fjord, à barrière construite, tectonique.
- Marée dynamique (amplitude, marnage) vs marée saline (pénétration de l'eau salée) : la seconde s'amortit plus vite.
- Coefficient R = débit fleuve / débit de marée : R fort → coin salé ; R faible → estuaire mélangé homogène.
- Delta : forme digitée (fluviatile), lobée (houle) ou en aile d'oiseau (marée) selon l'agent dominant ; évolution = subsidence vs accumulation, modulée par l'eustatisme.
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Les environnements marins et les bassins sédimentaires
- Domaine marin = plate-forme continentale + talus + bassin ; salinité moyenne ≈ 35–36 ‰.
- Plate-forme interne : supratidal, intertidal (bird eyes), subtidal ; plate-forme externe : activité biologique en zone photique.
- Talus : redistribution gravitaire, turbidites, canyons ; bassin : boues planctoniques au-dessus de la CCD, argiles en dessous.
- Facteurs internes (subsidence, apport sédimentaire) vs facteurs externes (eustatisme, climat, tectonique) → transgression ou régression.
- Typologie des bassins liée au contexte géodynamique : intracratonique, marge passive, avant-pays, extension ; substances utiles associées.
Vocabulaire à connaître par cœur
- Diagenèse
- transformations du sédiment après dépôt
- Faciès
- caractères d'une roche liés à son milieu de dépôt
- Maturité
- degré d'évolution d'un sédiment détritique
- Allochème
- grain carbonaté transporté
- Orthochème
- constituant carbonaté formé sur place
- CCD
- profondeur de dissolution des carbonates
- Zone vadose
- zone non saturée au-dessus de la nappe
- Évaporite
- roche issue de la précipitation par évaporation
- Sole mark
- figure d'érosion basale d'une strate
- Estuaire
- embouchure envahie par la marée
- Eustatisme
- variation globale du niveau marin
- Subsidence
- affaissement progressif d'un bassin