Sedimentol physique Flashcards
Qu’es ce que la diagenèse?
l’ensemble des processus physico-chimiques et biochimiques par lesquels les sédiments sont transformés en roches sédimentaires.
Cela inclus: compaction, déshydratation, dissolution, cimentation.
Qu’es ce que la météorisation des roches?
C’est leur dégradation chimique et physique des roches causé par les agents présents a la surface de la terre.
Quelle est la différence entre une altération chimique et mécanique (physique)?
L’altération mécanique ne modifie pas la composition des minéraux. Elle augmente la surface de la roche en la cassant
Ex: racines d’arbre
L’altération chimique se fait par contact avec l’eau. Elle emporte certain minéraux plus facilement de d’autres et cause des dépôts et modifications d’autres minéraux.
Elle dépend de la surface accessible de roche.
Qu’es ce que la surface spécifique?
C’est la surface d’un gramme de matière, elle augmente avec la fragmentation en petit morceaux.
Comment varie la surface spécifique en fonction du nombre de cubes de roche?
Pour augmenter X fois la surface, il faut couper un cube en X^3 morceaux.
Un cube coupé en Y morceaux voie sa surface spécifique augmenté de la racine tertiaire de Y
La forme que donneras la dégradation d’un bloc de roche dépend du type de roche.
Quelle forme adopteras un granite suite à la dégradation?
Il donneras des morceau de roche ronde et du sable.
Nommez 4 facteurs d’altération physique.
Le vent
L’eau (chargé de sable)
Le froid (gel)
Les racines d’arbres
Comment se fait l’érosion caractéristique d’un pluton?
Un pluton a cristallisé sous quelque km de roches.
L’érosion enlève la roche le recouvrant, il prend donc de l’expansion et s’écaille en pelures d’oignon.
L’eau s’y infiltre et accélère l’érosion du pluton.
Quelle est la conséquence d’un gel-dégel fréquent de la roche?
Cela détache des éclats de roche a cause de l’eau dans les fissures et crée une sorte de dentelle de roche.
Qu’es-ce qu’une moraine?
C’est un dépôt de sédiments de différentes tailles arraché de plusieurs roches par le passage d’un glacier.
Quelles sont le particularités de la molécule d’eau qui le rendent efficace pour l’altération chimique des roches?
Elle agit comme un dipôle électrique.
Elle a donc une forte affinité pour les ions des minéraux qui serons dissouts.
Sont affinité pour les différentes molécule varieras en fonction de leur charge et de leur rayon atomique.
Quels sont les 3 groupes d’ions définis par leur rapport Z/R?
Z/R > 3
Cations solubles
Ils sont hydratés
10 > Z/R > 3
Cations précipitants
Ils sont volés à la roche puis précipitent
Z/R > 10
Oxyanions solubles
Ils sont solubilisés dans l’eau
Quels sont les 4 grands types d’altération chimique de la roche?
- hydrolyse
- dissolution
- oxydation
- hydratation
Quelle est l’origine en 4 étapes des roches sédimentaires?
1- érosion de roches pré-existantes (magmatique, métamorphique ou sédimentaire)
2- transport des particules et éléments dissouts
3- dépôt dans un bassin de sédimentation
4- évolution post-dépôt des sédiments (compaction et diagenèse)
Comment se fait l’hydrolyse des roches? (Dégradation chimique)
L’eau acide (concentré en CO2) attaque les roches riches en cations.
L’eau “échange un H+ et vole un cation à la roche.
Quelle est l’équation décrivant l’hydrolyse?
CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H* CO3– + 2H+
Comment sa fait la dissolution des roches? (Dégradation chimique)
Elle arrache des composés a la roche qui se retrouverons alors en solution.
La solubilité des molécules varie et donc certains composés sont plus dissous que d’autres.
Placez ces composés du moins soluble au plus soluble:
- halite
- calcite
- quartz
- halogénures
Peu soluble
Quartz
Calcite
Halite
Halogénures
Très soluble
Qu’es ce que l’oxydation d’une roche?
Donnez un exemple.
La roche perd des électrons donc sa charge augmente.
Le plus connu est la transformation du Fe^2+ en Fe^3+
En quoi consiste l’hydratation d’une roche?
Donnez un exemple.
L’hydratation d’un minéral donne un minéral hydraté.
Fe2O3 + H2O -> 2 FeO.OH
CaSO4 + 2 H2O -> CaSO4,H2O
Après altération chimique des roches, nommez certains des ions qui se retrouverons solubilisés dans l’eau.
Na+ Ca^2+ K+ Mg+ Cl- SO4^2- HCO^3-
Après altération chimique des roches, nommez certains des minéraux qui resterons intouchés.
Quartz Zircon Magnétite Grenat Rutile Monazite...
Après altération chimique des roches, nommez certains des minéraux qui auront été formés (néoformés).
Illite Kaolinite Chlorite Hématite Gibbsite Silice amorphe Pyrolusite
Quel est le produit majeur de l’altération chimique dans roches silicatés?
Les argiles
Comment les silicates sont ils transformés en argile?
Il y a remplacement des cations de la roche (K+, Na+, Ca^2+, Al) par des ions H+
Quelles sont les 4 familles d’argiles?
Qu’es ce qui les différentient?
Kaolinite
Illite
Smectite
Chlorites
Ces 4 groupe diffèrent dans leur structure 3D. Les feuillets d’octaèdre ou de tétraèdre ne sont pas équidistants.
Quels sont les 2 facteurs majeurs qui influencent la rapidité de l’altération chimique des roches?
- renouvellement de l’eau (+ important)
- température
Quel est le type d’altération majeure en climat tempéré? et tropical?
Tempéré: altération majoritairement physique
Tropical: altération chimique majeure
Qu’es ce que la pédogenèse?
Ce terne englobe la formation et l’évolution des sols.
Qu’elle est la définition de “sol” en géologie?
Le terme sol désigne le milieu formé de matière minérale, d’eau, de gaz, de substances dissoutes et de matière organiques capable de supporter des plantes à racine.
Quels minéraux de la roche mère sont très rapidement altérés pour former le sol?
Oligoclases
Biotite
Hornblende
Quels minéraux sont formés à partir de ceux de la roche mère pour créer le sol?
Oxydes de fer Biotite altére Oligoclastes altérés (puis redisparaissent) Illite Smectites (repartent ensuite lentement) Kaolinite (très très rapidement)
Quels minéraux de la roche ne sont pratiquement pas touchés par l’altération lors de la formation du sol?
Quartz
Microcline
Quelle est l’évolution que subit un granite et les roche qu’il devient au long de l’altération?
Départ: Q, flds, biotite, amphiboles mal classés
Fragmentation mécanique: réduction de la taille des grains
Altération chimique: Libération d’ions (Fe, Mg en premier)
On obtient un greywacke
Puis une arkose avec la disparition de l’amphibole et une bonne réduction de la taille des grains.
Finalement quand il me reste que 95% de grains de quartz on a une quartzite. Les grains sont alors bien classés.
Quels sont les 3 vecteurs de transport des sédiments? Le quel est le plus important?
L’eau est le plus important
La gravité
Le vent
Qu’entend-on par “compétence” d’un moyen de transport des particules?
Compétence = capacité à transporter des grains de grande taille.
Quel est l’intérêt des dépôts de cendres transportés par le vent dans les sédiments?
Ces centres peuvent servir d’indicateur temporel et son transportés sur de très larges surfaces suite à une éruption.
Nommez 2 facteurs augmentant les chances de déplacement des sédiments par la gravité.
Les secousses sismiques.
Plus un sol est gorgé d’eau plus il risque de s’effondrer sous son poids suivant la pente du terrain.
Quels sont les 4 types d’écoulement gravitaires?
- grain flow
- fluidised sediment flow
- debrit flow
- courant de turbidité
Décrire un grain flow.
Il y a interaction entre les grains qui se poussent les uns les autres le long d’une pente.
Décrire un sediment fluidised flow.
Le mouvement du fluide entraine les grains.
Le sédiment est liquéfié, cela donne par exemple des sables mouvants.
Décrire un débris flow.
Ces courants sont causés par la déstabilisation d’un sol argileux.
Les grains sont dans une matrice boueuse (argile et eau). Ils dévalent la pente à presque 100km/h, mais la coulée peut geler sur place à cause de sa grande viscosité.
Leur grande compétence permet à ces écoulements d’entrainer des débris dans leur passage (voiture, chats, vélos, souliers)
Décrire un courant de turbidité.
Ils commencent par la déstabilisation d’un sol argileux, comme les débris flow.
Il y a incorporation d’eau pendant la descente ce qui crée de la turbidité. Les sédiments restent en suspension.
Lors du dépôt les sédiments les plus grossiers sont au fond et les plus fin sur le dessus.
Décrire les étapes successives des écoulements causés par un glissement de terrain sous marin.
1- Le glissement de terrain se fait dans la partie supérieure du talus continental.
2- Des structure de slumps sont les premières à se former quand les sédiments ne sont pas encore déstructurés.
3- en descendant l’écoulement se comporte comme un débris flow
4- la densité et la vitesse de l’écoulement augmente pendant la descente. Incorporation de sédiments rencontrés en chemin
5- incorporation d’eau, perte de cohésion, formation de tourbillons.
6- le débris flow gèle au bas de la pente et le courant de turbidité continue à avancer.
Quel type de roche sédimentaire est créé par un grain flow?
Décrire, pas de nom
- granoclassement nul
- L’orientation des grains est parallèle à l’écoulement
- le sommet du dépôt est plat
Quel type de roche sédimentaire est créé par un fluidised flow?
(Décrire, pas de nom)
- granoclassement faible
- structures en assiettes
- sommet plat avec des volcans de sable.