Les environnements sédimentaires

29/11/2011

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Chapitre 14

Les environnements sédimentaires

Mémoire des systèmes terrestres

• Météorisation: les débris restent sur place.

Introduction

Rappel…

• Érosion: les matériaux (roches, cailloux, sables, limons, argile…) sont exportés.

• Transport: les matériaux sont transportés par un agent (gravité, glace, courant fluvial, vent, courants marins, ...). Important: une partie reste sur place et est représentative du moyen de transport Lepartie reste sur place et est représentative du moyen de transport. Le milieu de transport est donc aussi un environnement sédimentaire.

• Sédimentation: les matériaux sont déposés avant d’être ultimement consolidés et de devenir des roches sédimentaires.

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• Ce sont des milieux où se déposent les sédiments.

Les environnements sédimentaires

Introduction

• Les sédiments ont des caractères (granulométrie, stratification, compaction, déformation, fossiles) propres à leur environnement de dépôt.

• Les milieux sédimentaires contiennent des couches successives (des séquences sédimentaires) qui enregistrent les changementsséquences sédimentaires) qui enregistrent les changements dynamiques, écologiques ou climatiques.

• Souvent, les séquences contiennent des fossiles ou des restes organiques qu’on peut dater par des méthodes relatives ou absolues.

Schéma des principaux milieux sédimentaires

glaciairelacustre fluvial éolien littoral

deltaïquetalus glacis

Courantsde turbidité

Plateau

Introduction

q

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1‐ Pentes‐ versants

Les principaux milieux sédimentaires

Introduction

‐ versants‐ talus

2‐ Lits fluviaux

3‐ Deltas

4 Lacs

6‐Marges glaciaires: ‐ moraines‐ dépôts fluvio‐glaciaires‐ dépôts glaciolacustres

7‐Milieux éoliens: dunes4‐ Lacs

5‐Mers‐ milieu littoral‐ marges continentales‐ fonds océaniques

8‐Milieux organiques: tourbières

• Structures sédimentaires: éléments géométriques particuliers à l’intérieur d’un dépôt (strates couches structures

Quelques définitions

Introduction

l intérieur d un dépôt (strates, couches, structures

entrecroisées, laminaires, ondulées, structure massive, granoclassement, ...).

• Figures sédimentaires: éléments de détail des structures sédimentaires (rides, plis, figures de courant, ...)

• Faciès sédimentaire: somme des éléments descriptifs, aboutissant à l’aspect particulier d’un dépôt. C’est la somme des résultats de l’environnement sédimentaire.

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1er exemple:

L’environnement sédimentaire lacustre


• Les caractéristiques d’un lac varient selon le climat, l’apport des cours d’eau, la géologie, de la végétation riveraine et de l’activité biologique.

• Plus profond au centre que sur les bordures ; lac oligotrophe ; glaciaire.

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La sédimentation dans les lacs


• Sédimentation deltaïque aux embouchures, sédimentation pélagique, courant de turbidité, thermocline, hydrodynamisme.• La sédimentation lacustre dépend fortement de la localisation des deltas.



http://www.u‐picardie.fr/~beaucham/cours‐sed/sed‐5.htm

• Aux embouchures: sédiments fins (silt et sables fins) ; présence de chenaux. Dépend de l’hydrodynamisme du cours d’eau• Sur les pentes et le fond: dépôts très fins (argiles) souvent laminés avec lits de sables provenant des courants de turbidité ; possibilité de varves.

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• Plus épais de sédiment


quaternaires là où c’est plus profond (surcreusement glaciaire)

• Sédiments fins laminés avec lits de sable

• Fond plat

• Profil sismique

Le lac du Bourget


Carte bathymétrique

Projet de maitrise de Grégoire Ledoux

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Le lac du Bourget


Profil sismique Projet de maitrise de Grégoire Ledoux


Lœss (sédiment d’origine éolienne)

Sédiments glacio‐lacustres (varves)

Saint‐Hedwidge‐de‐Roberval

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Varves du lac glaciaire Ojibway, Abitibi

Pris d’une carotte de sédiment dans un lac


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La paléolimnologie / les diatomées


La paléolimnologie – les diatomées


Chaque espèce de diatomée reflète les conditions du milieu dans lequel elle vivait.

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2ème exemple:

L’environnement sédimentaire éolien

Dunes: sableLœss: sable très fin et silt

Modes de transport éolien


Z i h l t• Zone source: prise en charge par le vent• Déplacement:

‐ lent : via les rides de sables/creep (roulement, traction)‐ rapide : par petits bonds successifs (saltation)

• L’impact d’un grain de sable au sol peut engendrer la mise en suspension des grains frappés qui sont ensuite pris en charge par le vent

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Le déplacement d’une dune


Une dune est active si elle n’est pas fixée par la végétation : elle avance.

Asymétrie et sens du vent


Dune barkhane

Crête, pente douce (face au vent), pente raide (face sous le vent), surface de glissement, migration.

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Les différents types de dunes : dune barkhane


Souvent isolée, forme en croissant, peut se former à partir d’un buisson, d’un bloc, …, pente raide concave, lorsque la dune atteint une certaine taille, elle se déplace dans le sens du vent (m/an), les bras migrent plus rapidement que le corps central.

Structure interne d’une dune barkhane


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Les différents types de dunes: les dunes transversales


arbres

Champ de dunes, perpendiculaires au sens du vent, rarement rectilignes, région riche en sable, peu de végétation, prend parfois la forme barkhane

Les différents types de dunes : dune longitudinale


Champ de dunes, crêtes longues et rectilignes, parallèles aux vents dominants, vents puissants et sable abondant.

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Les différents types de dunes : dune en étoile


Forme complexe résultant de la convergence de plusieurs rides + ou ‐ rectilignes ; point de rencontre de vents convergents ; chaque branche évolue séparément.


Ondulations centimétriques, asymétriques, les rides sont un moyen de transport des grains

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Great Sand dune monument, Colorado, U.S.A. Dune en étoile

L’érosion éolienne


Ventifact: roche polie et faconnée par l’abrasion éolienne

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Dallage de blocs et cailloux (lag)



Aire de déflation dans une dune côtière (parabolique)

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Tempête de poussière


Poussière éolienne transportée en haute altitude du Sahara au‐dessus de l’Atlantique (image par satellite).

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Accumulation de lœss


Lœss: dépôt d’origine éolienne ; argile, silt et sable fin ; surtout dans région froide (périglaciaire)


X

Source du lœss: érosion éolienne du sandur en eaux basses

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L’étude du loess en paéloclimatologie


Identification des périodes venteuses et des périodes humides

Courbe d’accumulation du loess datée au C‐14

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