Sédimentation et milieux de sédimentation

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Fiches
Classe(s) : 2de | Thème(s) : Géosciences et dynamique des paysages


Les dépôts sédimentaires se consolident progressivement après leur enfouissement et donnent naissance à différentes roches. L’étude de ces roches permet de reconstituer l’environnement de leur formation.

I Du dépôt à la roche sédimentaire détritique

mots clés

• Détritique : qualifie une roche composée d’au moins 50 % de débris issus de l’érosion et/ou d’organismes vivants.

• Diagenèse : transformation d’un dépôt non consolidé en une roche.

Lorsque le cours d’eau ralentit, les particules transportées se déposent. Les dépôts sont progressivement enfouis et recouverts par d’autres dépôts plus récents. Au cours de l’enfouissement, les sédiments sont compactés : l’eau est expulsée et les grains se rapprochent.

La perte d’eau entraîne la précipitation des espèces chimiques auparavant dissoutes (calcite, silice…), d’où la cimentation des grains et le durcissement de la roche.

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Doc 1 Du sable au grès : déroulement de la diagenèse

II Les roches sédimentaires détritiques

La roche sédimentaire dépend de la nature des dépôts (grains, ciment, etc.).

Taille des grains

Sédiments avant consolidation

Roche formée

> 2 mm

Blocs, galets, cailloux, graviers…

Conglomérat

De 2 mm à 63 μm

Grains de sable

Grès

< 63 μm

Particules fines d’argile et de silt

Pélite

Doc 2 Variété des roches siliceuses selon la taille des grains

À noter

Afin de reconstituer les paléoenvironnements, on postule que les processus à l’œuvre autrefois s’exerçaient de la même façon qu’aujourd’hui : c’est le principe d’actualisme.

La nature de la roche dépend aussi du milieu de sédimentation : environnement (continental ou marin), profondeur de dépôt, climat, etc.

L’étude de la roche sédimentaire (et de ses éventuels fossiles) permet de reconstituer le paléo­environnement dans lequel elle s’est formée.

Méthode

Reconstituer un paléoenvironnement par principe d’actualisme

Dans le massif du Chenaillet (Alpes), on trouve une roche riche en radiolaires fossiles, appelée radiolarite. Les radiolaires actuels sont des organismes planctoniques vivant, comme de nombreux organismes à coque calcaire, dans des eaux chaudes à diverses profondeurs.

Grâce aux documents ci-dessous, retrouvez la profondeur à laquelle cette roche sédimentaire a pu se déposer.

Doc 1 Radiolarite du Rocher de la Perdrix

Cette roche du Jurassique présente des grains très fins (< 300 µm), presqu’exclusivement issus de squelettes siliceux de radiolaires.

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Doc 2 Courbes de dissolution de la silice et du calcaire

Teneur en silice (en bleu) ou en carbonates (en rouge), en % par rapport à la quantité initiale

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Conseils

Étape 1 Relever dans les documents la taille des grains, la nature du ciment ou la nature des fossiles présents.

Étape 2 Reconstituer comment une telle roche peut se former aujourd’hui.

Étape 3 Appliquer le principe d’actualisme pour déduire le paléoenvironnement.

Solution

Étape 1 La radiolarite (doc. 1) a des grains fins, un ciment siliceux et est constituée uniquement de squelettes siliceux (absence de squelettes calcaires).

Étape 2 La finesse des grains suggère un milieu de dépôt très calme, donc plutôt profond. La sédimentation a eu lieu à plus de 500 m de profondeur sinon les coques se seraient dissoutes (doc. 2), et même à plus de 5 000 m de profondeur sinon il y aurait davantage de coques calcaires.

Étape 3 On en déduit qu’au Jurassique cette région était occupée par un océan de plus de 5 000 m de profondeur, un environnement très calme ayant permis le dépôt d’une roche siliceuse à grains fins : la radiolarite.

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