1)Introduction 2)Les sédiments argileux et silteux Classification Classification Environnement de...

1)1) IntroductionIntroduction

2)2) Les sédiments argileux et silteuxLes sédiments argileux et silteux

ClassificationClassification Environnement de dépôtEnvironnement de dépôt

3)3) Les Conglomérats et les grèsLes Conglomérats et les grès


La Classification des roches détritiques et La Classification des roches détritiques et leur environnement de dépôtleur environnement de dépôt

Plan du cours

Du Sédiment à la Roche sédimentaire

Le sédimentLe sédiment: les grains détritiques sont entièrement indépendants les uns des autres: ils forment un assemblage en équilibre mécanique dont les espaces intergranulaires (pores) représentent une fraction importante du volume de la roche.

La roche sédimentaireLa roche sédimentaire: les constituants sont intimement soudés les uns aux autres et la roche garde sa forme aussi longtemps que des contraintes ne viennent la briser.

La transformation du sédiment meuble en roche indurée résulte soit de l' d'un ciment entre les grains, soit de la compaction du sédiment. On appelle diagenèsediagenèse l'ensemble des processus physico-chimiques responsables de la transformation d'un sédiment meuble en une roche indurée.

Un même critère général sert à la classification des roches meubles et cohérentes: la dimension des particules détritiquesla dimension des particules détritiques

Diamètre des particules Classe granulométrique Élément Sédiment meuble Roche indurée

La classification granulométrique


>2mmRUDITE

galet, caillou cailloutis conglomérat

de 2 mm à 10 mm gravier gravier ou grave microconglomérat



>2mmRUDITE



de 2 mm à 63 µm ARENITE grain de sable sable grès



>2mmRUDITE



de 2 mm à 63 µm ARENITE grain de sable sable grès

de 63 µm à 4 µm

LUTITE

Poussières silt siltite (ou pélite)

< 4 µm Poussières ultra-fines argile argilite


1) Introduction

2)2) Les sédiments argileux et silteuxLes sédiments argileux et silteux


3) Les Conglomérats et les grès

Classification Environnement de dépôt


Plan du cours

GénéralitésGénéralités

Les argiles et silts

Ces sédiments représentent entre 50% et 80% de la colonne stratigraphique50% et 80% de la colonne stratigraphique. Leur étude pétrographique et leur classification est moins avancée que celle des grès et des conglomérats, en raison de leur granulométrie très fine, en partie sous le pouvoir de résolution du microscope.

Leur importance économique est cependant grande, avec des applications industrielles multiples comme la fabrication des cimentsciments, des briquesbriques, des céramiquescéramiques etc…



Les minéraux argileux sont le produit de l'altération de roches sédimentairesproduit de l'altération de roches sédimentaires, métamorphiquesmétamorphiques et ignéesignées. Ces dernières ne contiennent pas de minéraux argileux préexistants, mais un de leurs constituants, les feldspaths, sont aisément dégradables en argiles.

La nature des minéraux argileuxnature des minéraux argileux des roches détritiques a souvent été utilisée comme indicateur de paléo environnementindicateur de paléo environnement ou de diagenèsediagenèse.

ClassificationClassification


Ces roches appartiennent au grand groupe des "mudrocksmudrocks" (roches de boue).

Ce groupe comprend tous les sédiments détritiques constitués majoritairement d'éléments de la taille des siltssilts (0,063 à 0,004 mm) et des argilesargiles (< 0,004 mm).



Voici une proposition de classification, basée sur les commentaires de Lundegard & SamuelsLundegard & Samuels (géologues anglais) en 1980:

Proportion de silt Sédiments Roche indurée

Plus de 60% Silt SILTITE

Entre 30 et 60% MudNon laminaire: MUDSTONE (siltite argileuse)

Laminaire: MUDSHALE (siltite argileuse)

Moins de 30% Clay (argile)Non laminaire: CLAYSTONE (argilite)

Laminaire: CLAYSHALE (argilite)

Les termes français sont indiqués entre parenthèses



Ce tableau montre que le vocabulaire français est moins précis que le vocabulaire anglo-saxon: nous manquons de mots pour différencier les « shales » des « stones ».

Les shales sont des argiles compactées, plus ou moins riches en silts, présentant une fissilitéfissilité parallèlement à la stratification.



A cette classification granulométrique des argiles et silts s'ajoutent d'autres caractéristiques, celles-ci résultant soit d'analyses microscopiques, soit d'observations macroscopiques:

la coloration coloration, en cassure fraîche pour les roches indurées. Il s'agit d'une caractéristique importante qui renseigne sur l'état d'oxydation du fer (Fe3+ rouge ou Fe2+ vert) et sur la présence de matière organique

la présence de bioturbations présence de bioturbations, dede laminationslaminations

la minéralogie de la fraction silteuseminéralogie de la fraction silteuse (quartzitique, feldspathique, micacée)

Environnement de dépôt

La grande majorité des siltites et argilites provient de l'érosion continentalel'érosion continentale.

Ces matériaux fins sont transportés:

par les rivièresles rivières et déposés dans des environnements calmes (plaines d'inondation, lacs, deltas, océan).

par le ventle vent, et les déposés en milieu continental sous la forme de loess ou dans les océans.


Dépôt en domaine continentalDépôt en domaine continental

On distingue assez facilement les boues de plaine d'inondation fluviale des boues lacustres:

Les boues des plaines alluvialesboues des plaines alluviales sont associées à des corps sableuxcorps sableux (chenaux) et montrent souvent des indices de pédogenèse (nodules, racines).

Les boues lacustresboues lacustres présentent une lamination millimétriquelamination millimétrique. Ces sédiments laminaires sont appelés varvesvarves. La rythmicité peut être due à des proliférations planctoniques ou des apports saisonniers de sédiments.


Dépôt en domaine marinDépôt en domaine marinLes sédiments fins se déposent dans des zones de bathymétrie très différente:

Depuis la côte jusqu'à l'océan profond en passant par un milieu de plate-forme


Dépôt en domaine marinDépôt en domaine marin

Un grand nombre de sous-environnements sont possibles, suivant la morphologie, le climat, etc…

Les boues côtières peuvent se déposer dans des fonds de baiesfonds de baies (Baie du Mont St-Michel) ou dans des laguneslagunes, protégées des vagues par une barrière (Marnes de Strassen, Formation d'Evieux) etc…

1- Les boues côtières1- Les boues côtières



Quelques critères d’identification de ces boues:

Présence de chenaux de maréechenaux de marée remaniant éventuellement des sédiments plus grossiers

Structures liées à l'émersionStructures liées à l'émersion: polygones de dessiccation etc..

Flore et faune caractéristiquesFlore et faune caractéristiques (voire adaptées à des milieux hypersalins)

Horizons pédogénétiquesHorizons pédogénétiques, traces de racines.

1- Les boues côtières1- Les boues côtières



Au-delà des sables côtiers, en direction de la pleine mer et à partir d'une certaine profondeur (sous la zone d'action des vagues), on trouve une vaste aire occupée par des boues détritiques.

La position de cette ceinture dépend du caractère plus ou moins énergique dépend du caractère plus ou moins énergique de la houlede la houle.

Pour des côtes nettement exposées, la ceinture boueuse peut être fortement déplacée vers le large.

2- Les boues de plate-forme2- Les boues de plate-forme




Boues généralement bioturbéesbioturbées

Organismes pélagiquespélagiques fréquents

Des passées plus grossières traduisent des augmentations temporaires de l'agitation: ce sont les tempestitestempestites. Selon leur éloignement relatif du rivage, leur fréquence et leur épaisseur diminue

2- Les boues de plate-forme2- Les boues de plate-forme



Les sédiments déposés en eaux plus profondes, en milieu océanique, sont appelées boues hémipélagiques.

Ce type de dépôt couvre une part importante de la plate-forme externeplate-forme externe, des talustalus et des bassins océaniquesbassins océaniques.

3- Les boues hémipélagiques3- Les boues hémipélagiques




Les seuls organismes présents sont pélagiquespélagiques (diatomées, foraminifères, coccolithes, radiolaires, céphalopodes, graptolites)

On y observe des turbiditesturbidites et des débris flowsdébris flows

Des encroûtements de fer et de manganèsesencroûtements de fer et de manganèses sont parfois présents

On peut observer des remaniementsremaniements, des érosionsérosions, dus à des courants de fond





<< Les argiles océaniques sont un constituant important des boues hémipélagiques.

Les espèces minérales les plus abondantes sont:L'illite, la smectite, la kaolinite et la chlorite.




Ces minéraux sont issus des terres émergéesterres émergées et reflètentreflètent de manière assez précise la nature des argiles compris dans les formations continentales nature des argiles compris dans les formations continentales superficiellessuperficielles. De ce fait, on constate:

Une augmentation de la kaoliniteaugmentation de la kaolinite dans les sédiments proches des zones zones équatorialeséquatoriales, au débouché des grands fleuves: la kaolinite est riche en Al et ne contient pas de cations solubles (K, Ca, Na). Ceci indique que ce minéral se forme dans des conditions d'altération particulièrement intensesconditions d'altération particulièrement intenses, où l'Al se concentre après exportation des autres éléments. Ces conditions correspondent à des sols acidessols acides et bien drainés en milieu tropicalmilieu tropical





Une prépondérance de la chloritechlorite dans les zones froideszones froides où l'altération l'altération physiquephysique est prédominante





Beaucoup d'illited'illite là où l'apport terrigène est importantl'apport terrigène est important: latitudes élevées, embouchures de grands fleuves, zones à fort apport éolien comme le Pacifique N (vents d'ouest). L'illite est le principal produit d'altération des produit d'altération des feldspathsfeldspaths et des micasmicas en climat tempéré. Elle est abondante dans les sols neutres ou légèrement alcalins





Une dominance de la smectitesmectite (contenant du Fe et du Mg) à proximité de zones relativement arideszones relativement arides où un faible drainage autorise la rétention de Mg, Ca, Na. On l'observe communément dans les produits d'altération des roches produits d'altération des roches ferromagnésiennesferromagnésiennes; on la trouve aussi le long des rides médio-océaniquesle long des rides médio-océaniques (altération des basaltes)



Dans certains bassins isolés, la matière organique s'accumule dans le sédiment et donne naissance à des "black shalesblack shales":

Certains de ces dépôts peuvent être riches en hydrocarburesriches en hydrocarbures et en certains élements chimiques tels que le Cu, Pb, Zn, ou encore l’U, ces éléments étant adsorbés sur les argiles et la matière organique.

Cette tendance anoxique peut résulter d'une diminution de la circulation des diminution de la circulation des eauxeaux, qui devient trop faible pour renouveler l'oxygène du fond, mais aussi d'une augmentation de l'apport en matière organiqueaugmentation de l'apport en matière organique (accroissement de productivité des eaux de surface).

4- Les Black Shales4- Les Black Shales

1) Introduction

2) Les sédiments argileux et silteux

Classification Environnement de dépôt

3)3) Les Conglomérats et les grèsLes Conglomérats et les grès



Plan du cours


Les conglomérats

Les conglomérats sont des roches cohérentes constituées de galets arrondisarrondis (poudingues) à anguleuxanguleux (brèches) d'un diamètre > 2 mm et d'un liant.

ATTENTIONATTENTION : le terme brèche s'applique non seulement aux brèches sédimentaires constituées d'accumulations d'éléments anguleux, mais aussi aux roches broyées le long des accidents tectoniques (brèches de faille ou brèches cataclastique) et aux projections volcaniques grossières recimentées (brèches pyroclastiques).

Les conglomérats ne représentent que 2% des roches sédimentaires et sont généralement d'extension limitée (dans le temps et l'espace). La corrélation stratigraphique de ces unités est difficile, car elles manquent en général de macro et microfossiles.

TextureTexture

Les conglomérats

La formeLa forme: la forme des débris reflète la nature des roches : les granites, grès... donnent des galets grossièrement équidimensionnels. Les schiste et les gneiss donnent des galets allongés.

L'arrondiL'arrondi: le degré d'arrondi dépend de la nature du matériau de départ, du type d'agent de transport et de la durée du transport. Des fragments de calcaire sont bien arrondis après quelques dizaines de km de transport fluviatile. Des roches aussi résistantes que des quartzites sont bien arrondies après un transport d'une centaine de km.

L’organisation des élémentsL’organisation des éléments: les éléments de certains conglomérats possèdent une orientation d'ensemble spécifique: on l'appelle "imbrication". Les conglomérats d'origine fluviatile, glaciaire, marine, montrent généralement ce type d'imbrication (souvent parallèle, rarement perpendiculaire à la direction de transport), contrairement aux conglomérats et brèches issus d'écoulements gravitaires.

Les conglomérats

Classification selon Prothero et Schwab Classification selon Prothero et Schwab (1996) (1996)

Les conglomérats

1- Provenance des constituants ?

1


Les conglomérats

2

2- Teneur en matrice ?

1


Les conglomérats

3a

2

3a- Lithologie des galets ?

1


Les conglomérats

3a

2

3b

3b- Nature et fabrique de la matrice ?

1


Les conglomérats

3a

2

3b

4- Origine ?

4

1


Les conglomérats

3a

2

3b

4

1



Les Grès

Les grès sont l'équivalent consolidé des sables (granulométrie comprise entre 2 mm et 63 µm). Ils sont formés:

d’une phase granulométrique principalephase granulométrique principale, la plus grossière d’une matière interstitiellematière interstitielle qui réunit les grains et qu'on appelle le liantle liant

Ce liant peut être de nature:

chimiquechimique (précipitation in situ de matière minérale: silice sous forme d'opale, de calcédoine ou de quartz, carbonate de calcium ou plus rarement gypse, anhydrite, etc…): on parlera dans ce cas du cimentciment. détritiquedétritique (phase détritique très fine qui occupe les interstices entre les grains de la phase grossière): on parlera alors de matrice intergranulairematrice intergranulaire, représentant une infiltration mécanique de particules fines entre des grains jointifs.


Les Grès

Si les grains ne sont pas jointifsne sont pas jointifs:

caractéristique d’un sédiment mal classémal classé où les particules grossières et fines ont été déposées en même temps

2 cas possibles:

un simple empâtementempâtement des gros grains dans la matrice silteuse ou argileuse: on parle de structure empâtéestructure empâtée, caractéristique des "wackes" une franche dispersiondispersion des gros grains au sein de la matrice: on parle de structure disperséestructure dispersée


Les Grès

Si les grains sont jointifssont jointifs:

2 cas possibles:

Présence d’un simple ciment de contactciment de contact, conservant à la roche une porosité importante. Présence (le plus souvent) d’un cimentciment qui comble la totalité des la totalité des intersticesinterstices entre les grains (faible porosité).

Composition MinéralogiqueComposition Minéralogique

Les Grès

Les constituants majeursconstituants majeurs des grès:

le quartzle quartz: du fait de sa résistance à l'altération, il est de loin le constituant le plus fréquent des grès. les feldspathsles feldspaths: du fait de leur fragilité (clivage) et de leur grande altérabilité, les feldspaths forment rarement plus de 10 à 15% des grès. Une proportion importante de feldspaths dans un grès peut indiquer soit une altération chimique faible (aridité, gel), soit la présence de reliefs, responsables d'un transit rapide des sédiments vers le bassin. les fragments lithiquesles fragments lithiques: les fragments lithiques les plus fréquents sont des morceaux de roches volcaniques ou de roches métamorphiques (les roches plutoniques ayant tendance à se désagréger avant leur incorporation dans le sédiment). les micas et les minéraux des argilesles micas et les minéraux des argiles: les micas sont fréquents dans les grès. Leur granulométrie les range dans les fractions silteuse et sableuse. Les argiles forment la matrice.


Les Grès

On peut envisager la composition minéralogique des grès sous des aspects différents:

selon la nature minéralogique du liantnature minéralogique du liant: grès à ciment siliceux, calcaire, ferrugineux… et d'après la présence de constituants minéraux la présence de constituants minéraux exceptionnelsexceptionnels (grès micacés...)

selon la proportion deproportion de constituants stablesconstituants stables (quartz) et de constituants instablesconstituants instables, aisément altérables (feldspaths, micas, débris de roches en général)


Les Grès

selon la proportion deproportion de constituants stablesconstituants stables (quartz) et de constituants instablesconstituants instables, aisément altérables (feldspaths, micas, débris de roches en général):

Cette seconde distinction conduit à la notion de maturité des sédimentsmaturité des sédiments qui se traduit par :

la disparition progressive des constituants instables l'élimination de la matrice argileuse l'amélioration du classement granulométrique l'augmentation du degré d'arrondi des grains.

Classification des grès suivant DottClassification des grès suivant Dott

Les Grès

La classification la plus utilisée est celle proposée par Dott en 1964Dott en 1964.

Pour combiner la composition minéralogique des grèscomposition minéralogique des grès avec la teneur en teneur en matrice finematrice fine (<30 µm), Dott a choisi de diviser les grès en trois grands trois grands groupesgroupes:

les ArénitesArénites les WackesWackes les MudrocksMudrocks


Les Grès

La composition composition minéralogiqueminéralogique des grès est évaluée à l’aide d’un diagramme triangulairediagramme triangulaire quartz, feldspaths et fragments lithiques.


Les Grès

Les arénites quartziquesarénites quartziques sont constituées essentiellement de grains de quartz. Leur couleur est claire. Ce sont des sédiments maturesmatures, débarrassés des constituants instables, généralement bien triésbien triés et dont les grains possèdent un bon arrondibon arrondi.


Les Grès

Les arkoses ou arénites arkoses ou arénites feldspathiquesfeldspathiques sont composées principalement de quartz et de feldspath. Ce sont des roches clairesclaires, souvent roses ou roses ou rougeâtresrougeâtres. On y observe aussi des micas et des fragments de roches. Les arkoses ne sont pas des sédiments aussi matures que les arénites quartziques: elles sont généralement plus grossières et moins plus grossières et moins bien triéesbien triées.


Les Grès

Les arénites lithiquesarénites lithiques sont constituées de fragments de quartz et de roches diverses. Le mélange de quartz et de débris divers leur donne un aspect "poivre et selpoivre et sel". Les feldspath sont généralement peu abondants, les micas sont communs.


Les Grès

Les wackes (graywackes)wackes (graywackes): ce sont des roches sombres, constituées d'une matricematrice (>15%) et de grains de quartz, de calcaire, de roches volcaniques, de schiste, de feldspath (souvent anguleux). Il s'agit de sédiments immaturesimmatures.

Le petit triangle à droite suggère une classification des wackes lithiques sur base de la nature des fragments rocheux


Les Grès

Les mudrocks mudrocks (mudstones)(mudstones): Ce sont des roches sombres, essentiellement constituées d'une matrice (>75%).

Elles appartiennent à la classification des sédiments argileux et silteux.


Les sédiments détritiques grossiers se déposent dans une grande variété d'environnements, depuis les dunes éoliennes jusqu'aux fonds océaniques.



Les sédiments détritiques grossiers se déposent dans une grande variété d'environnements, depuis les dunes éoliennes jusqu'aux fonds océaniques.

Dépôts éoliensDépôts éoliens Dépôts côtiersDépôts côtiers Dépôts fluviatiles Dépôts fluviatiles Dépôts de plate-formeDépôts de plate-forme Dépôts de bassinDépôts de bassin


Dépôts éoliensDépôts éoliens


Le vent ayant une capacité de transport assez faible, les matériaux les plus grossiers sont laissés sur place, seuls les matériaux les plus fins sont transportés plus loin. Il possède, par contre, un très bon pouvoir de classementbon pouvoir de classement et le transport s'effectue essentiellement par saltation et collisions intergranulairessaltation et collisions intergranulaires des grains sableux. Ceci explique l'homogénéité granulométrique des dépôts éoliens.

Les dépôts de sablessables Les dépôts de poussièrepoussière


Les dunes sont de bons indicateurs de climat aridebons indicateurs de climat aride: la plupart des déserts sont confinés entre 20° et 30° de latitude (ceinture des hautes pressions) ou derrière des chaînes montagneuses qui jouent un rôle d'écran pour les perturbations (exemple: Les Andes).

Elles ne sont limitées en hauteur que par la force des vents et l'apport en sable.


1- Les dépôts de sables: les dunes éoliennes1- Les dépôts de sables: les dunes éoliennes


GéométrieGéométrie: les champs dunaires peuvent couvrir des centaines de km² et former d'épaisses unités sableuses pouvant atteindre une épaisseur de l'ordre de 30 m.

Dunes éoliennes

fossiles, Hergla (Tunisie)




PétrographiePétrographie: il s'agit de sables quartzeux très bien classés, avec un bon arrondi.

FossilesFossiles: rares, hormis quelques terriers, des traces de racines et des empreintes de pattes.



<< Massif dunaire de la Chine du Nord


La quantité de poussière transporté puis déposée par le vent est très grande, mais elle passe inaperçue car elle est largement disséminée sur le sollargement disséminée sur le sol: une couche de quelques 1/10e mm de poussière répandue sur une surface de plusieurs milliers de km² représente un tonnage considérable.

Chaque année le Sahara perd plus de 100 millions de tonnes de poussière 100 millions de tonnes de poussière dont une grande partie tombe dans l'océan Atlantique, contribuant ainsi à la sédimentation océanique.


2- Les dépôts de poussières2- Les dépôts de poussières

Dépôts fluviatilesDépôts fluviatiles


1- Les cônes alluviaux1- Les cônes alluviaux

Ces cônes se développent au débouché d'un canyon dans une valléedébouché d'un canyon dans une vallée, quand le courant fluviatile ralentit brutalement: il perd alors sa capacité de transport et dépose sa charge sédimentaire. Ce type de système fluviatile forme un réseau dit « anastomosé »

Dans les régions désertiques, ces écoulements en masse ont souvent un caractère catastrophiquecatastrophique ("flash flood") et peuvent transporter des blocs de plusieurs tonnes: les sédiments qui en résultent sont extrêmement mal classés mal classés et non stratifiéset non stratifiés.




Si le cône alluvial débouche directement en milieu marin, on forme un "fan fan deltadelta" où les matériaux grossiers d'origine alluviale peuvent être mêlés à des sédiments marins plus fins.




Les cônes alluviaux et fan deltas sont caractéristiques de zones tectoniquement actives, avec un rajeunissement permanent du relief.

GéométrieGéométrie: en forme de cône.

FacièsFaciès: conglomérats fluviatiles, grès, debris flows non classés. Matériaux anguleux, immatures.

Pas de fossilesPas de fossiles



2- Les systèmes fluviatiles anastomosés2- Les systèmes fluviatiles anastomosés

Dans la partie supérieur de leur cours, beaucoup de systèmes fluviatiles possèdent un réseau anastomosé.

Leur charge sédimentaire est importante et grossière, leur débit est extrêmement variable. Toutes ces caractéristiques sont à l'origine de la rapide migration des chenaux.



Ces systèmes sont caractérisés par des corps sablo-graveleux allongés, relativement rectilignes, passant latéralement aux dépôts plus fins de la plaine alluviale. Silts et boues sont rares.


Les stratifications entrecroisées en stratifications entrecroisées en augesauges (cf figure ci-contre) et les stratifications planesstratifications planes (vitesse de courant maximale) sont communes.



FossilesFossiles: très peu, quelques traces de plantes.

FacièsFaciès: la séquence complète est la suivante: gravier, chenal (stratification stratification en augesen auges), éventuellement bancs sableux (stratification inclinéestratification inclinée), sables boueux avec traces de racines.




Dans la partie inférieure des systèmes fluviatiles, la plupart des matériaux grossiers ont été déjà déposés.

Le tracé du système fluviatile devient plus sinueux et l'on observe des méandresméandres. L'érosion ne se manifeste plus par la formation de nouveaux chenaux (comme dans le cas des réseaux anastomosés), mais plutôt par l'élargissement des chenaux existants.

3- Les systèmes fluviatiles à méandres3- Les systèmes fluviatiles à méandres



LocalisationLocalisation: dans la partie basse des cratons. Ces rivières sont entourées de vastes plaines d'inondation à sédiments laminaires fins. FacièsFaciès: proche des systèmes anastomosés avec cependant une proportion beaucoup plus importante de sédiments fin et des séquences mieux développées.

3- Les systèmes fluviatiles à méandres3- Les systèmes fluviatiles à méandres

Des lacslacs (méandres abandonnées) sont fréquents.

Dépôts côtiersDépôts côtiers


L'embouchure d'un cours d'eau dans la mer représente un domaine intermédiaire où s'affrontent les influences marines et fluviatiles. Le fleuve apporte des matériaux qui s'accumulent et gagnent sur la mer; la mer déblaie et remanie les matériaux apportés.

Le résultat dépend du rapport de force existant entre le fleuve et la mer:

Lorsque le fleuve a une influence dominante, il construit un deltadelta Lorsque la mer est dominante, l'embouchure est un estuaireestuaire



Les deltas se développent lorsque les fleuves amènent au milieu marin plus de sédiment que ce que l'érosion marine peut mobiliser. Leur superficie peut atteindre des milliers de km² pour une puissance parfois plurikilométrique.

Les « fan deltas »Les « fan deltas »



On peut subdiviser un delta en plusieurs sous-environnements:

la plaine deltaïqueplaine deltaïque avec son système fluviatile et son complexe littoral le front deltaïquefront deltaïque fortement incliné le pro-deltapro-delta qui fait la transition avec la plate-forme ouverte.



FacièsFaciès: Passage de silts et argiles pro-deltaïques à des sables de barres ou de chenaux formant le front deltaïque. Les sables montrent des stratifications stratifications entrecroiséesentrecroisées. La plaine deltaïque est constituée de boues laminaires à bioturbées.

FossilesFossiles: La matière organique végétale est très abondante dans la plaine deltaïque (marais, mangrove). Des organismes de milieux palustre peuvent y pulluler. La faune des boues pro-deltaïques montre un caractère marin plus affirmé.





Le long des côtes où l'apport sédimentaire des fleuves est faible, les deltas ne se forment pas. La sédimentation est dominée par l'influence des marées et des courants côtiers.

Le milieu littoral est alors subdivisé en trois domaines bien distincts:

Le domaine SUPRATIDALSUPRATIDAL Le domaine INTERTIDALINTERTIDAL Le domaine SUBTIDALSUBTIDAL



1- Le domaine SUPRATIDAL1- Le domaine SUPRATIDAL

Ce domaine comprend les étangs côtiersétangs côtiers qui sont en relation épisodiques avec la mer (lors de grandes marées ou de tempêtes).

Ces marais maritimesmarais maritimes (ou schorre), couverts d'une végétation herbacée, sont des environnements exigeants où ne survivent que des organismes tolérants à de grandes variations de salinité.

Le sédiment est riche en matière organique (boues réductrices) et souvent intensément bioturbé.



2- Le domaine INTERTIDAL2- Le domaine INTERTIDAL

Ce domaine correspond à la zone de balancementzone de balancement entre marée basse et marée haute. Il s’agit de la plage au sens strict.

Cette zone peut voir le développement de "tidal flats" ("slikke"), zones à très faible relief, recoupées par des chenaux divaguant.




FLOFLOTT

Drapage de Drapage de marée hautemarée haute

JUSANTJUSANT

Drapage de Drapage de marée bassemarée basse

1. lamine sableuse pour le flot

2. lamine de boue pour la marée haute

3. lamine sableuse pour le jusant

4. lamine de boue pour la marée basse

FacièsFaciès: La sédimentation est souvent plus grossière dans les chenaux (sables) et montre une succession type:




Souvent, les lamines sableuses montrent des stratifications inclinées en sens opposé, matérialisant les deux directions de courant.

FLOFLOTT

Drapage de Drapage de marée hautemarée haute

JUSANTJUSANT

Drapage de Drapage de marée bassemarée basse




FossilesFossiles: Les organismes fouisseurs sont nombreux (annélides, bivalves) bien que les conditions de vie soient difficile (variation de salinité, mise périodique à l’air…).



3- En domaine SUBTIDAL3- En domaine SUBTIDAL

Ce domaine s’étend depuis la basse plage jusqu'à la limite inférieure d’action des vagues. On y trouve des rides d'oscillation de vagues symétriques et bifurquées, des stratifications en augesstratifications en auges, des stratifications planesstratifications planes.

Dépôts de plate-formeDépôts de plate-forme


Les sédiments de plate-forme subissent l'action des courants tidaux et des courants et des vagues de tempêtes.

Les courants tidaux modérés induisent la formation de ridesrides sur les fonds sableux et les courants forts de mégaridesmégarides ou dunes sous-marinesdunes sous-marines. Ces dunes peuvent atteindre une quinzaine de mètres de hauteur pour une longueur d'onde de 500 m.

FacièsFaciès: Corps sableux lenticulaires (parfois de grande dimension) au sein de sédiments plus fins (argiles, shales). Sédiments matures, souvent bien classés: quartz, fragments de coquilles etc...

Dépôts de bassinDépôts de bassin


Les sédiments de bassin sont surtout des sédiments boueux. Les principaux sédiments grossiers qu'ils contiennent sont les turbiditesturbidites et les debris flowsdebris flows.

RappelRappel : Un courant de turbidité est un fluide où les particules sont maintenues en suspension par la turbulence seule. A ceci s'opposent les debris flows, qui sont des écoulements plastiques où les particules sont supportées par une matrice.

Les turbidites sont granoclassées et constituées de sédiments fins, à la différence des debris flows qui peuvent inclure des débris de toute taille.

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