Cours 2019 [PDF]

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Cours de Sédimentologie L3/S1: 2019-2020

Programme - Cours 01: Rappels - Cours 02: Généralités sur les séries sédimentaires - Cours 03:Méthodes d’étude des séries sédimentaires - Cours 04: L’analyse séquentielle et la stratigraphie séquentielle - Cours 05:Les structures sédimentaires - Cours 06:Les environnements sédimentaires

Cours 01: Rappels

Les Roches sédimentaires

Les roches sédimentaires, dites aussi exogènes, se forment à la surface de la terre, dans des bassins sédimentaires (fleuve, lac, mer…etc).

Classification des roches sédimentaires

Les roches sédimentaires, notamment celles dites détritiques (silicoclastiques) résultent des processus suivants: -Altération -Erosion -Transport -Sédimentation -Diagénèse

A-L’altération C’est la première phase du cycle des roches sédimentaire ou le point de départ du processus sédimentaire. Cette étape correspond aux processus de dégradation et fragmentation des roches en surface. Ces processus peuvent être : physiques (mécaniques), chimiques ou biologiques et aboutissent à la formation des produits d’altération.

1-L’altération physique (mécanique) : c’est la dégradation ou le morcellement de la roche mère sans modifier sa composition chimique initiale. Elle est générée par des mécanismes comme la gélifraction, la thermoclastie, l’abrasion ou encore l’action des êtres vivants (comme les racines des arbres qui, en poussant, fissurent le substrat ou la roche). 2 -L’altération chimique : résulte par des phénomènes qui, quant à eux, modifient la composition chimique originelle de la roche mère. Les principaux agents chimiques sont : l’eau de pluie (hydrolyse et dissolution), l’oxygène (oxydation). 3-L’altération biologique : représentée par l’action des (bactéries, plantes et champignons) qui par différents processus contribuent dans l’altération des roches (prélèvement de sels minéraux, apport de O2 et CO2).

B- L’érosion Le matériel produit pendant la première étape est, par la suite, évacué de son lieu de production par des agents comme l’eau et le vent. C- Le transport C’est le déplacement des produits d’altération (débris et éléments dissouts) vers le milieu de sédimentation par l'eau, le vent et la glace. Selon la taille des particules, il y a le transport en solution, le transport en suspensions et le transport des grosses particules par charriage sur le fond. Les sédiments accumulés en place donnent naissance aux roches résiduelles (alluvions et altérites)

D- La sédimentation Le matériel transporté s'accumule dans le bassin de sédimentation (exemple : milieu marin) pour former un dépôt. Les dépôts sédimentaires sont stratifiés et les roches sédimentaires hériteront ces structures, cette stratification en lamelles, car les sédiments se déposent en couches successives dont la composition, la taille des particules, la couleur, etc., varient dans le temps selon la nature des sédiments apportés. La sédimentation est un phénomène discontinu

5- La diagenèse Pendant cette étape se fait la transformation d'un sédiment en roche sédimentaire sous l'effet des processus de la diagenèse. Celle-ci englobe tous les processus chimiques et mécaniques qui affectent un dépôt sédimentaire après sa formation. La diagenèse débute dans le milieu de dépôt, et se poursuit tout au long de l’enfouissement des sédiments, c'est-à-dire, à mesure que d'autres sédiments viennent recouvrir le dépôt et l'amener progressivement sous plusieurs dizaines, centaines ou même milliers de mètres de sédiments. Les processus intervenant pendant la diagenèse vont de la compaction du sédiment à sa cimentation, en passant par des phases de dissolution, de recristallisation ou de remplacement de certains minéraux.

Les facteurs de la sédimentogénèse Facteurs physiques

Facteurs biologiques

Facteurs chimiques

1- Les facteurs physiques: Comme par exemple les courants (vent, marée, vague..). Les indices qui permettent de tracer la nature, la direction et la compétence de ces facteurs sont: - les structures sédimentaires (rides), - la disposition des grains (granulométrie), - la morphoscopie (grain arrondi: eau, grain anguleux: vent).

Figure : formation des rides de vagues (A) et de courant (B). Source: internet

Orientation des objets

Il s’agit de l’orientation des galets ou fossiles qui sont de forme allongée. La flèche dans les figures ci-dessous indique le sens du courant.

-Le granoclassement: Un banc grano-classé est caractérisé par un changement progressif de la taille des grains. Ceci est du à une perte (banc grano décroissant) ou un gain en énergie du courant (banc grano croissant).

Morphoscopie: Elle concerne la forme et le degré d’usure des grains de quartz dans les dépôts sableux.

-Les grains « Non-Usés »: grains qui se caractérisent par leur forme anguleuse. Les arêtes, c'est-à-dire les parties saillantes des grains, ne présentent aucune trace de polissage ni d'arrondissement. (Transports dans des cours d’eau douce sur de très faibles distances, les dépôts glaciaires).

-Les grains « Ronds-Mats »: ont une morphologie générale sub-sphérique pouvant parfois atteindre celle d’une sphère parfaite. Leur aspect de surface est toujours dépoli et mat. Ils caractérisent une évolution en milieu éolien (transport par le vent)(dunes littorales et dans certains environnements désertiques).

-Les grains « Emoussés-Luisants »: présentent une dominance d’arêtes arrondies et peuvent parfois acquérir la forme de sphères presque parfaites. Ils sont caractéristiques de longs transports en milieux aquatiques continentaux (rivières, fleuves), ou d’évolutions en milieux marins (plateau continental, plages, etc.).

Source: internet.

2- Les facteurs chimiques: -La composition de l’eau, -la salinité, -le ph -le potentiel d’oxydo-réduction (Eh): Eh ›0 milieu réducteur (couleur verte à grise dominantes) Eh ‹0 milieu oxydant (couleur rouge) La matière organique est généralement bien préservée dans le milieu réducteur

2- Les facteurs chimiques:

-Le ph: -milieu acide : ph ‹7 -milieu basique: ph›7  Les carbonates se forment dans si le ph ≥8  La silice est dissoute si le ph ›9  La kaolinite précipite dans le milieu acide, la smectite par contre dans un milieu basique

La salinité dans les séries sédimentaires anciennes se mesure par le ‰ Bore. -Selon ce facteur les eaux se subdivisent en: -eaux douces, eaux marines (36 ‰) et eaux sur salées (lagunes) -Dans l’ancien, les évaporites indiquent un milieu salé -La présence des organismes sténohalins et euryhalins dans les couches sédimentaires peut fournir des renseignements sur ce facteur.

-

3- Les facteurs biologiques: Ils dépendent des autres facteurs physiques et chimiques et aussi de la morphologie du bassin sédimentaire. -Les organismes influent sur l’hydrodynamisme, le ph -Les organismes fixés (coraux et algues ) construisant les récifs, herbiers et prairies contribuent dans la diminution de l’hydrodynamisme

Aux facteurs précédents s’ajoutent le climat et la tectonique qui jouent un rôle important dans la formation des séries sédimentaires. Les indices de ces deux derniers sont variés: -Le climat est décelé par les différents dépôts sédimentaires qui se forment lors de l’élévation de T° (évaporites, dolomie, récifs..) -Les dépôts glaciaires si la température baisse -Les indices de la tectonique dans les séries sédimentaires: Flyshs (dépôts syntectoniques indiquant le début d’orogénèse Molasse: des dépôts post-orogéniques Discordances Ravinement Transgression et régression.

Les séries sédimentaires Cours 02: Généralités L’histoire des séries sédimentaires est une succession d’événements géologiques (climatiques, eustatiques et tectoniques) qui se déroulent dans le temps. L’étude des séries sédimentaires est la base de l’étude des bassins (la vie d’un bassin sédimentaire ≈100ma).

Caractères fondamentaux des séries sédimentaires: i. Stratification ii. Structures sédimentaires iii. Organisation verticale

Stratification: la sédimentation est un phénomène discontinu. L’arrêt de sédimentation est marqué par la formation des discontinuités.

Sur la photo ci-contre on voit des strates soulignées par de minces niveaux ferruginisés qui correspondent à des discontinuités.

Structures et figures sédimentaires: ils se forment lors du dépôt des particules sédimentaires et l’organisation générale de ces derniers. Exemples: Rides de courants et rides d’oscillation sont des structures mécaniques qui sont engendrées de l’action mécanique des courants et vagues.

Rides symétriques (d’oscillation) Photo: internet.

Bioturbation. C, D et E Thallasinoides dans les grès du Jurassqie supérieur (Boulonnais).(photos: livre bases de sédimentologie).

Organisation verticale Les sédiments stratifiés en couches (bancs) s’organisent aussi en unités de différentes échelle (banc, membre, formation, groupe). (Succession des faciès). Faciès: ensemble des caractères paléontologiques et lithologiques d’une roche, il change dans le temps et dans l’espace. On peut distinguer le micro et le macrofaciès. La succession des faciès dans les séries sédimentaires répond à la loi de walther: on ne peut rencontrer verticalement dans une série sédimentaire que des faciès qui étaient juxtaposés.

Typologie scalaire des discontinuités

Diasthème: c’est la discontinuité la plus petite et la plus

simple. Elle correspond à une surface séparant deux bancs de même lithologie. Les diastèmes sont fréquents dans les séries sédimentaires carbonatées.

Joint: C’est un petit intervalle (mm) à (cm),

généralement argileux, intercalé entre deux bancs de même lithologie ou de lithologie différente.

Surface durcie (hard ground): Une discontinuité exclusivement marine (milieu littoral). C’est

une surface ferruginisée et perforée à cela s’ajoute la présence de faune (fossiles) et de bioturbation.

Surface de remaniement:

Elle correspond à un horizon cm à dm de condensation (une importante discontinuité qui interprète une interruption de longue durée de l’ordre de plusieurs millions d’années). elle se caractérise par l’accumulation de fossiles (benthiques, pélagiques) auxquels peuvent s’associer des galets et des lithoclastes. Dans un milieu continental, ce type de discontinuité se développe sous forme de niveaux à galets encroûtés.

Surface de ravinement:

C’est une surface d’érosion généralisée, engendrée lors d’une émersion importante de longue durée.

Discordance:

C’est une discontinuité de plus grande échelle: -discordance angulaire -discordance cartographique

Chapitre 03 Méthodes d’étude des séries sédimentaires

L’analyse des séries sédimentaires permet de:

-Reconstituer les facteurs intervenant durant la sédimentogénèse, c’est-à-dire: tous les paramètres physico-chimiques, hydrodynamiques, biologiques; à cela s’ajoutent les facteurs tectoniques et climatiques. -Expliquer les évolutions verticales et définir les unités sédimentaires à différentes échelles. -Reconstituer l’organisation spatiale des unités ou corps sédimentaires, ce qui mènera à préciser la cinématique de ces corps: exemple. Progradation en domaine deltaïque ou littoral). -Définir les environnements de dépôt et les paléogéographies qui se sont succédés. -Identifier les différents facteurs qui ont défini ces évolutions, ceci permettra de définir le cadre géodynamique de leur mise en place. Les méthodes d’études changent selon que les séries sédimentaires soient: accessibles ou inaccessibles.

1- séries accessibles à l’observation méthodes directes de surface

I- Méthodes directes de surface

Il s’agit, ici, d’étudier les séries sédimentaires à l’affleurement.

1-Analyse des faciès: les observations portent sur plusieurs critères: -lithologie, les structures sédimentaires et aussi les constituants lorsque ces derniers sont visibles à l’œil nu.

Matériel fin

Matériel grossier

2- l’observation doit porter aussi sur la géométrie des bancs (couches), sur les limites inférieure et supérieure, sur l’extension horizontale et l’épaisseur des bancs; celle-ci peut être homogène ou variable latéralement dans le cas des bancs lenticulaires.

-1- Les bancs lenticulaires peuvent se former dans un milieu fluviatile (chenal fluviatile

-2-

Dans un milieu marin littoral (sous l’action de marée) (chenal tidal)

-3- Ou encore dans un environnement continental éolien.

Les observations données précédemment, sont insuffisantes surtout dans le cas de faciès carbonatés. Elles doivent être complétées par l’analyse des microfaciès (nécessitant l’échantillonnage et la confection de lames minces). L’analyse des microfaciès comprend l’identification des constituants (nature et pourcentages) et aussi textures.

Des terriers observés au sommet d’un niveau gréseux.

Pour identifier les structures du sous sol et rechercher les substances comme le gaz, pétrole…etc, il est possible de réaliser une échographie du sous sol, en produisant un choc à la surface. Ce choc provoque des ondes sismiques qui se réfléchissent et se réfractent dans le sous sol en passant d’un milieu à un autre (d’une couche à une autre)

A l’aide de géophones, placés à la surface, se fait l’enregistrement.

- Recouvertes, donc accessibles grâce aux forages et/ou données géophysiques.

Carottes de forages (sondages)

Les Diagraphies Une diagraphie est un enregistrement continu des variations d'un paramètre donné en fonction de la profondeur. Les diagraphies sont enregistrées lors d'un arrêt ou en fin de forage, et les paramètres mesurés ne sont accessibles qu'avec un certain retard sur l'exécution du forage d'où le nom de diagraphies différées.

Source: internet.

Chapitre 04 Les structures sédimentaires

Introduction

En plus du contenu fossilifère, les roches sédimentaires se distinguent des roches magmatiques et métamorphiques par la présence des structures sédimentaires. Celles-ci, constituent un important indicateur des conditions de transport et de dépôt des sédiments, donc un outil pour la reconstitution et la caractérisation des paléoenvironnements. Certaines structures sédimentaires sont caractéristiques d'un environnement bien précis (glaciaire, désertique,...) mais la plupart sont communes à plusieurs milieux de dépôt et nécessitent l'utilisation de critères complémentaires pour l'interprétation des paléoenvironnements (autres figures sédimentaires, fossiles).

Classification des structures (figures) sédimentaires

En fonction de leur origine (genèse) les structures sédimentaires peuvent être liées à : l’hydrodynamisme (mécaniques); l’activité des organismes (biologiques); des facteurs climatiques. Il est possible de trouver des figures liées aux glissement ou encore à la diagénèse.

En fonction de leur position dans les couches sédimentaires, on distingue: Des figures à la base de la couche; Des figures observées à la surface de la couche; Des structures observées au sein de la couche.

En fonction de la mise en place de ces structures, on distingue trois types: Des structures formées avant la sédimentation (présédimentaires); Des figures générées pendant la sédimentation (synsédimentaires); Des structures prenant naissance à la fin de la sédimentation (post-sédimentaires).

1- Les structures d’origine mécanique:

Elles sont souvent syn-sédimentaires, en relation avec l’hydrodynamisme du milieu de dépôt. On distingue à titre d’exemple:

Les flute-casts

Mark: suffixe attribué au noms des figures sédimentaires en empreintes directes Cast: un suffixe aux contre-empreintes ou moulages.

Figure de base de banc formée par le moulage du creux produit par l’action d’un courant autour d’un objet posé sur le fond. Ce sont des demi-cônes allongés dont la partie arrondie indique l’amont du courant. Ils sont formés par des courants tourbillonnaires sur fond sableux. Ils sont très fréquents dans les flyschs

Les Stratifications Les Rides de courants

Les Rides

Figure : formation des rides de vagues (A) et de courant (B). Source: internet

Deux grands types de rides (échelle du mm-cm en coupe transversale) se distinguent: les rides de vagues et les rides de courant. Les premières sont formées par l'action des vagues sur un sédiment non cohérent, en général dans la gamme des sables fins. Leur coupe transversale est typiquement symétrique. Les secondes sont générées par l'action de courants unidirectionnels. L'asymétrie qui les caractérise permet donc de déduire le sens du courant: pente forte en aval, pente faible en amont. Sur la base de la forme en plan des rides, on parlera de rides à crêtes rectilignes, à crêtes sinueuse, ou linguoïdes.

Les stratifications parallèles

Elles s’observent dans les sédiments sableux et argileux. D‘après la granulométrie, on parle de litage horizontal lorsque il s’agit des sédiments grossiers et de laminations parallèles pour les dépôts de granulométrie plus fine.

Les stratifications obliques (tabular cross bedding)

Les stratifications obliques sont crées par des courants de direction constante.et se forment lorsque les crêtes des rides sont rectilignes. La genèse des stratifications obliques est liée à la migration latérale des: rides, des mégarides, des dune, de la progradation d’un front de delta avec dépôt de matériel détritique.

Source internet in Boulvain. 2019)

Les stratifications en auge (trough cross bedding) Les stratifications en auges sont crées par des courants dont la direction change. Les stratifications en auge témoignent de crêtes plus sinueuses (migration latérale du courant de dépôt).

(In Boulvain.2019)

Les stratifications entrecroisées de rides de vagues Les stratifications entrecroisées de rides de vagues de taille centimétrique sont formées par les vagues "de beau temps". Les rides symétriques pures, rides d'oscillation sans migration possèdent une structure en chevron qui montre l'aggradation verticale. Si les vagues sont associées à un courant, les lamines préservées sont préférentiellement inclinées dans la direction du transport.

In Boulvain.2019

Les stratifications en mamelon hummocky cross stratification (HCS).

Les stratifications en mamelon : Sont des stratifications entrecroisées, généralement à l'échelle du mètre, elles sont caractérisées par de larges ondulations, faiblement inclinées (souvent moins de 15°). Les lamines peuvent être suivies de manière continue dans les dépressions et sur les mamelons. Elles se recoupent avec un angle faible . Ce type de stratification entrecroisée est généré par des vagues de tempête en milieu de plate-forme, dans un régime d'écoulement intermédiaire entre la formation des rides et celle des stratifications planes.

Hummocks (mamelons)

HCS observés dans des niveaux calcaires du Cénomanien supérieur (Atlas saharien, Algérie)

Stratifications en arête de poisson (Herringbone cross bedding)

C’est une stratification particulière typique de milieux soumis à l’influence des marées (influence tidale). Elle est caractérisée par la présence dans des couches adjacentes de laminations de sens opposés.

Stratifications en arêtes de poisson sont des structures sédimentaires formées par la superposition de rides de courant de sens opposé. Elles sont caractéristiques de la zone littorale et des chenaux de marée. (Angl: "herringbone cross bedding").

Stratification en arêtes de poisson (Benzouh-Bou saada)

Les flaser, lenticular et wavy bedding. Ces structures sont engendrées par l'alternance de sédiments fins (argile) et plus grossiers (sable, silt). Les flasers peuvent être décrits comme des rides sableuses ou silteuses entre lesquelles se déposent des sédiments fins: les drapages argileux sont préservés dans les creux et en partie sur les crêtes. Les stratifications lenticulaires sont des dépôts essentiellement argileux dans lesquelles sont conservées des lentilles sableuses et les wavy bedding sont des alternances de niveaux continus de boue et de sable. Toutes ces structures sédimentaires se forment notamment dans des environnements de tidal flats où des périodes de calme alternent avec des périodes où l'action des vagues ou des courants se manifeste.

2- Structures d’origine biologique

A- Stromatolithes

Ce sont des structures laminaires (des laminations planes irrégulières) dues à l’activité des algues bleues cyanophycée. Ils apparaissent également sous forme de constructions mamelonnées. En terme de milieu de dépôt, les stromatolithes indiquent la zone supra-et intertidale.

Stromatolithes actuels, photo internet

Stromatolithes (Carbonifère, In amenas, Algérie)

Photo: J.Tellal

Stromatolithes (Cénomanien inférieur, Ben-zouh, Boussaâda)

B- Les perforations:

Il s’agit des structures formées par des organismes vivants sur le substrat qui est généralement consolidé (lithifié). - Traces de racines. -activité des organismes dits lithophage. Exemple actuel: les pholades sur les photos ci-dessous.

C- Figures de bioturbation (terriers) (ichnofaciès)

Ce sont des structures dues à l’activité des organismes fouisseurs sur un substrat meuble. Ces terriers peuvent être horizontaux, verticaux ou obliques. Ils sont utilisés dans l’identification des paléoenvironnements (paléobathymétrie). La présence, dans les séries sédimentaires anciennes des ichnofaciès signifie la présence d’une abondante endo-faune.

Organismes suspensivores: sont des organismes qui se nourrissent de particules en suspension. Organismes limnivores sont des organismes se nourrissant de détritus présent dans la boue (ils ingèrent les particules avec la sédiment).

Fentes de dessiccation (mud cracks)

Les fentes de dessiccation ou mudcracks sont des structures sédimentaires formées quand un sédiment (boueux) argileux se dessèche et se contracte du fait de la réduction de sa teneur en eau. Il se forme alors un réseau de fissures (polygones).

Les fentes de dessiccation sont des indicateurs de milieu aérien ou sub-aérien. Ce sont des figures liées à des phénomènes d’origine climatique. Elles se rencontrent dans les environnements marins côtiers (côtes vaseuses, bordures des deltas et des estuaires et lagunes. Dans les milieux continentaux comme les marécages, les lacs, les sebkhas et les fleuves.

Mud cracks fossiles Photos internet

Chapitre 05 L’analyse séquentielle et la stratigraphie séquentielle

Analyse séquentielle C’est une méthode stratigraphique analytique objective. Elle analyse les faciès et leur agencement en unités de différentes échelles (séquence). Faciès: ensemble de caractères minéralogiques et paléontologiques Séquence: une succession de strates (couches) sans interruption importante, limitée à la base et au sommet par deux discontinuités (exemple ci-contre séquence fluviatile). A la base de la séquence il y a une discontinuité représentée par une surface de ravinement et au sommet un sol.

La plus petite unité dans la hiérarchie des unités lithostratigraphiques est la couche. Celle-ci est définie par un ensemble de caractéristiques lithologiques (faciès), les faciès peuvent changer (horizontalement et ou verticalement). Quand les faciès, changent verticalement et se succèdent définissent ce qu’on appelle une séquence. Séquence : d’après A. Lombard (1972), une séquence lithologique est une suite de termes qui s’enchainent et se superposent sans interruption majeure de sédimentation. L’ordre des séquences dépend, notamment des discontinuités qui les délimitent. Discontinuité : Une discontinuité sédimentaire est définie comme une interruption ou une rupture d’un phénomène continu. L’unité de base dans la hiérarchie lithostratigraphique est la formation, souvent représentée sur les cartes géologiques. La formation correspond, également, à une séquence mais d’ordre plus important que celui du Membre. Le nom de la formation est écrit en majuscule exemple : Formation des GRES DE LOUIZA.

Méthodologie (voir TP) - Description des microfaciès et faciès, - Identifier les discontinuités, - Définition de la série naturelle, en replaçant chaque faciès dans son environnement respectif, - Dessin du graphe séquentiel ( il consiste à représenter la lithologie par des graphes), - Interprétation des graphes (évolution en conformité et en disparité)

-Evolution en conformité:

Les séquences de différentes échelles (n, n+1 et n+2) (petites et grandes) évoluent de la même manière (en régression ou en transgression). N: évolution en transgression N+1: évolution en transgression N+2: évolution en transgression L’évolution à l’échelle de la série est la même.

-Evolution en disparité:

Les séquences de différentes échelles (n, n+1) évoluent de manières différentes: Séquence d’ordre n: évolution en transgression n+1: évolution en régression. Ceci est du au comblement et approfondissement du bassin. La subsidence, la tectonique, climat et l’eustatisme contrôlent l’évolution des séquences.

La stratigraphie séquentielle

La stratigraphie séquentielle une méthode d’étude des bassins sédimentaires, et qui vise à reconstituer l’histoire de leur remplissage d’après l’architecture des dépôts accumulés, a vu le jour grâce à la sismostratigraphie.

La stratigraphie séquentielle s’intéresse à l’organisation des couches, en relation avec les fluctuations cycliques du

niveau marin. L’originalité de cette méthode est que les couches ne sont plus étudiées sur des coupes locales, mais à l’échelle des bassins entiers ; l’unité de base est la séquence génétique de dépôt. Cette séquence correspond à un ensemble sédimentaire dont l’architecture est contrôlée par les variations eustatiques, tectoniques et les limites sont

les surfaces de discontinuité. La séquence de dépôt correspond à un cycle eustatique d’ordre 3 (l’équivalent de formation : unité lithostratigraphique).

Dans cette séquence de dépôt, se distinguent les cortèges sédimentaires suivants : -Le cortège de bas niveau marin -Le cortège transgressif

-Le cortège de haut niveau marin

Ces cortèges sont séparés par des discontinuités, générées soit par la chute ou la hausse du niveau de la mer.

CORTEGE DE HAUT NIVEAU DE LA SEQUENCE PRECEDENTE

-LS

:

séquence

limite

de

- ST : surface de transgression

- SIM

:

d’inondation maximale

- CT -

:

transgressif

surface

cortège

CBN : cortège de

bas niveau

CHN : cortège de

haut niveau.

L’eustatisme Il correspond aux variations du niveau marin absolu au cours du temps. Ce facteur est en relation avec le climat et la tectonique aussi.

Notion d’accommodation (A)

La subsidence

Chapitre 06 Les environnements sédimentaires

D’après le principe d’actualisme, on peut identifier les environnements anciens, à partir de ce que l’on sait des environnements actuels.

Qu’est ce qu’un milieu (environnement) de sédimentation?

C’est l’ensemble des facteurs physiques, chimiques et biologiques qui président à la formation d’un dépôt sédimentaire.

Physique

Agents de transport des sédiments (eaux, vent, glace et gravité).

Chimique

PH, salinité, T° et composition de l’eau.

Biologique

Organismes.

Milieux Marins

Principaux Milieux de Sédimentation Actuels

Milieux Transitionnels

Milieux continentaux

-Plate Forme -pente -Plaine abyssale -Littoral -Delta -Estuaire -Fluviatile -Lacustre -Palustre -Eolien (désertique) -Glaciaire

Milieu marin

Les environnements de la plate-forme continentale

Etagement des peuplements : classification bionomique de Peres et Picard

Zone supra-tidale

Une zone constamment émergée de basse énergie, exceptionnellement envahie par la mer lors des périodes de fortes marées ou de tempêtes. Température et salinité élevées, organismes rares ou absents (gastéropodes, huitres, des charophytes et des cyanobactéries. Structures sédimentaires caractéristiques: -nombreuses figures de dessiccation, tepees, laminations plus ou moins planes et régulières d’origine stromatolithique, dunes éoliennes, croutes carbonatées, évaporitiques, brèches de dissolution et de dessiccation. La sédimentation est tantôt carbonatée (micrite à rares bioclastes) où la dolomitisation est systématique, tantôt évaporitique; des niveaux de tempestites y sont parfois intercalés.

Tepee (Crétacé supérieur, Chebeibita, Atlas saharien)

Zone intertidale

Une zone périodiquement émergée (marée). Elle correspond à des estrans, plages, chenaux de marée. La température, la salinité et l’énergie dans cette zone sont variables, et les textures et faciès sont très variés (W. à P/G). L’action des vagues est importante (jusqu’à 20m et pendant les tempêtes jusqu’à 40m). Sur le plan biologique, les organismes euryhalins et eurythermes sont présents: organismes benthiques fragmentés, fouisseurs et perforants, algues. Les structures sédimentaires sont représentées par: -bioturbation, perforation, dessiccation, rides de vagues, rides de courants, laminations stromatolithique, flaser-bedding, herringbone (arête de poisson). La sédimentation correspond aux vases carbonatées souvent dolomitisées, des évaporites, tapis algaires (stromatolithes).

Zone infratidale

Une zone toujours immergée, de basse énergie et où la température et la salinité sont constantes. C’est un milieu très favorable au développement biologique: faune et microfaune diversifiée bien conservées (bioturbation importante notamment les terriers). Sédimentation: vases bioclastiques à encolithes.

Barrière

Zone séparant la plate forme interne de la plate forme externe. Elle est marquée par le développement des récifs

Plate forme externe

Une zone généralement calme, elle est située au-delà de la barrière (profondeur pouvant atteindre -200m). Faune diversifiée de milieu marin ouvert. Les sédiments sont des boues bioclastiques.

Les Deltas

Embouchure d’un fleuve dans la mer ou dans un lac, divisée en plusieurs bras, où s’accumulent les sédiments (alluvions). C’est une zone généralement de forme triangulaire. Les principales composantes morphologiques d'un delta: plaine deltaïque,front de delta, prodelta.

Progradation des faciès deltaïques sur une plate-forme.

séquence deltaïque régressive (épaisseur de 10 à 100 m environ)

Fleuve à régime en tresse

Fleuve méandriforme Régime à méandres

Les milieux fluviatiles Faune et flore abondantes dans les chenaux abondants.

Références bibliographiques

-Cojan isabelle, Renard Maurice. 2006: Sédimentologie, 444pp. Dunod. -Chamley Hervé. 1988: Les milieux de sédimentation.173pp. BRGM. -Gall Jean claude. 1976: Environnements sédimentaires et milieux de vie. Introduction à la paléoécologie.

Boulvain,F,2019: une introduction aux processus sédimentaires, université de Liège. Boulvain,F,2019: éléments de sédimentologie et de pétrologie sédimentaire, université de liège