ST101, TD 9: sdimentologie

1
Université dOrléans, Observatoire des Sciences
de lUnivers de la Région Centre (OSUC)
ST1-01, TD 9 sédimentologie
2
Plan du Cours-TD
1. Le cycle sédimentaire (les processus) Erosion
Transport Sédimentation Diagenèse 2. Le
résultat du cycle les roches sédimentaires (mode
daffleurements et pétrologie) la série
sédimentaire (empilement) les roches
détritiques les roches carbonatées Les roches
évaporitiques Les roches carbonées Autres
types 3. Exercices sur la sédimentation
clastique (détritique) et topographie Courbes
granulométriques Diagramme de Hjulstrom Crues,
décrues et sédimentation fluviatile Sédimentation
à lembouchure dun fleuve Sédimentation
reconstitutions des paléo environnements
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE Erosion Erosion physique /
fragmentation
4
LE CYCLE SEDIMENTAIRE Erosion Erosion chimique /
altération
Lapiez
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE Erosion Erosion biologique
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EROSION
Mécanique / Chimique / biologique
Des particules (de toutes tailles) / Des
ions en solution
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE Transport Transport
particulaire
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE Transport Transport
particulaire
9
LE CYCLE SEDIMENTAIRE Transport Transport
particulaire
10
LE CYCLE SEDIMENTAIRE Transport Transport dissout
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE Dépôt/Sédimentation Sédiment
s détritiques
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE Dépôt/Sédimentation Sédiment
s chimiques
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE Dépôt/Sédimentation Sédiment
s biochimiques et bioclastiques
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(No Transcript)
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LE CYCLE SEDIMENTAIRE
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Plan du Cours-TD
1. Le cycle sédimentaire (les processus) Erosion
Transport Sédimentation Diagenèse 2. Le
résultat du cycle les roches sédimentaires (mode
daffleurements et pétrologie) la série
sédimentaire empilement dans les bassins
sédimentaires les roches détritiques les
roches carbonatées Les roches évaporitiques Les
roches carbonées Autres types 3. Exercices sur
la sédimentation clastique (détritique) et
topographie courbes granulométriques Diagramme
de Hjulstrom Crues, décrues et sédimentation
fluviatile Sédimentation à lembouchure dun
fleuve Sédimentation reconstitutions des paléo
environnements
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la série sédimentaire empilement dans les
bassins sédimentaires
18
la série sédimentaire empilement dans les
bassins sédimentaires
Le Bassin Parisien
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La craie du Crétacé
la série sédimentaire empilement dans les
bassins sédimentaires
20
la série sédimentaire empilement dans les
bassins sédimentaires
21
la série sédimentaire empilement dans les
bassins sédimentaires
La craie est une accumulation dorganismes microsc
opiques à coquille calcaire (Coccolithes). Elle
sest déposée à quelques centaines de mètres de
profondeur
Dautres calcaires se sont déposés sous des
profondeurs très faibles, ici le Lutétien du
Bassin de Paris
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la série sédimentaire empilement dans les
bassins sédimentaires
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Epaisse série de carbonates de plate-forme
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EN RESUME

• - les sédiments sont stratifiés -gtgtgtgt rythmicité
  des dépôts
• Dépôt sous leau (leau comme solvant des ions
  et comme agent
• de transport)
• - Accumulation de fossiles
• Grande épaisseur (plusieurs kilomètres) de
  dépôts peu profonds
• gtgtgt enfoncement du substratum SUBSIDENCE
• - Allure en pile dassiettes, subsidence plus
  importante au centre
• -gtgtgtgtgt FLEXURE de la LITHOSPHERE
• - La profondeur de dépôt varie au cours du temps
• -gtgtgtgtgt variations de la vitesse de remplissage
  (apports)
• -gtgtgtgtgt variations de la vitesse de subsidence
• -gtgtgtgtgt variations du niveau marin au cours du
  temps (eustatisme)

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Les roches détritiques (grès et conglomérats)
5 cm
Les roches détritiques
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Alternance de grès, conglomérats et pélites
fines dans le Flysch des Aiguilles
dArve (Oligocène des Alpes)
Les roches détritiques
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Les roches détritiques
28
Argiles
Les roches détritiques
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Les roches carbonatées (calcaires etc) CaCO3
Calcite, MgCa(CO3)2 Dolomite
Chaîne du Zagros, Iran
Les roches carbonatées
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Les calcaires de la Sainte-Victoire en Provence
Les roches carbonatées
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Accumulation de microfossiles (Foraminifères)
Les roches carbonatées
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Microorganismes calcairesForaminifères
Les roches carbonatées
33
La diagenèse conduit à la concentration de la
silice contenue dans les roches carbonatées,
formant les  silex 
Les roches carbonatées
34
Les roches carbonatées
35
Un récif actuel Moorea
Les roches carbonatées
36
Les roches carbonatées
les rudistes de lUrgonien de Sardaigne dépôts
récifaux
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Les évaporites, ici un lac salé sur le plateau
iranien NaCl Halite (Sel), Ca SO4 Gypse, KCl
Potasse
Les roches évaporitiques
38
Les roches évaporitiques
39
Les roches évaporitiques
40
La matière organique fossile
Le charbon
Les roches carbonées
Niveau de charbon dans lEocène de la région de
Minerve
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La matière organique fossile
Le pétrole et le gaz naturel
Les roches carbonées
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Roches siliceuses biogènes Radiolarites et
Diatomites
Autres types de roches sédimentaires
Radiolarites des Alpes
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Les radiolarites sont souvent associées aux
traces des océans passés, ici la Téthys en Iran
Autres types de roches sédimentaires
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Microorganismes siliceuxRadiolaires
Autres types de roches sédimentaires
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Microorganismes siliceuxDiatomées
Autres types de roches sédimentaires
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Plan du Cours-TD
1. Le cycle sédimentaire (les processus) Erosion
Transport Sédimentation Diagenèse 2. Le
résultat du cycle les roches sédimentaires (mode
daffleurements et pétrologie) la série
sédimentaire (empilement) les roches
détritiques les roches carbonatées Les roches
évaporitiques Les roches carbonées Autres
types 3. Exercices sur la sédimentation
clastique (détritique) et topographie courbes
granulométriques Diagramme de Hjulstrom Crues,
décrues et sédimentation fluviatile Sédimentation
à lembouchure dun fleuve Sédimentation
reconstitutions des paléo environnements
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Établissement de courbes granulométriques
Galets
Graviers
Sable
Tamisages pesées
Granulométrie laser
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Etablissement des courbes granulométriques

• Deux types de courbes sont obtenues
• - La courbe de fréquence
• pondéral de chaque fraction
• sous forme dhistogramme
• - La courbe de fréquence cumulative
• Ces courbes permettent danalyser les populations
  de grains pour définir lorigine unique ou
  complexe du sédiment.

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Établissement de courbes granulométriques
50
(No Transcript)
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Exercice 1  UTILISATION DU DIAGRAMME DE
HJULSTROM Quelle est la taille maxima des
particules transportées par un cours deau dont
la vitesse est de 10 cm/s ? Quelle était la
vitesse du cours deau au moment où des
particules dune taille de 10 mm se sont
déposées ? Comment se fait-il que des particules
de 0.1 mm soient plus facilement érodées que des
particules de 0.001 mm ?
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Exercice Utilisation du diagramme de Hjulstrom
1000
Un sédiment formé de particules de 0,001 mm est
plus cohésif. Moins sensible à lérosion.
Erosion
100
10
Vitesse du courant (cm.s-1)
Transport
Sédimentation
Vitesse du courant (cm.s-1)
1
0.1
0.001
0.01
0.1
1
10
100
Taille des particules (mm)
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Notion de tri granulométrique
Source
Granoclassement longitudinal (fleuve)
altitude
Embouchure
distance
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Tressage fluviale (pente forte, transport
particulaire important)
55
Les méandres (pente faible, transport
particulaire faible)
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Crue, décrue et sédimentation fluviatile
Enregistrements sédimentaires possibles
Cas 2
Cas 1
Formation dune crue
t5
t5
t4
t4
t3
t3
vitesse
t2
t1
t1
temps
Granoclassement du dépôt de crue
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Crue, décrue et sédimentation fluviatile
Enregistrements sédimentaires possibles
Cas 2
Cas 1
Formation dune crue
t5
t5
t3
t4
t4
t3
t3
vitesse
t4
t2
t2
t1
t5
t1
t1
temps
Granoclassement du dépôt de crue
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Topographie dun système fluviatile
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Influence du système fluviatile au large de son
embouchure
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Influence du système fluviatile au large de son
embouchure
Rôle du contraste de densité entre les eaux du
tributaire et celles du bassin la densité des
eaux f( température de leau charge en
suspension)
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Log du forage MB1
Vallée de lIsère
forage MB1
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(No Transcript)