TD 3 : SOSE 1005Pétrographie : Les roches exogènes
Rappels : les différents types de roches
Roches endogènes Roches exogènes
Métamorphiques
Magmatiques
Volcaniques Plutoniques
Roches résiduelles
Roches sédimentaires
Qui se sont formées ou proviennentde l’intérieur de la croûte terrestre
Qui se sont formées à la surfacede l’écorce terrestre
Les roches exogènes ne représentent que 5% du volume des roches de la croûte terrestre
mais couvrent 75% de sa surface.
I. Processus
Altération Erosion
Transport
Dépôt
Diagénèse
Roches meubles
Roches consolidées
ROCHES SEDIMENTAIRES
ROCHES RESIDUELLES
1. ALTERATION : Ensemble de processus qui vont "ameublir" une roche et rendre sa matière mobilisable.
• Altération chimique• Altération mécanique
Agents d'altération = agents atmosphériques, biologiques, tectoniques, ….
2. EROSION : Mobilisation de cette matière
3. TRANSPORT : Agents de transport = eau, vent, glaciers
4. DEPOT : Particules : dépôt par gravité (agents de transport plus assez énergique)
Ions : précipitation ( saturation / organismes vivants)
Formation d'un sédiment fait de particules élémentaires
5. DIAGENESE : Ensemble des processus qui affectent un dépôt sédimentaire et le transforme progressivement en roche sédimentaire consolidée (compaction, cimentation).
I. Processus
ROCHES PREEXISTANTES
ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)
DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)
II. Classification des roches exogènes
Lapiaz = figures de dissolution sur calcaire pur
RESIDUS
ROCHESRESIDUELLES
ROCHES PREEXISTANTES
ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)
IONS(mis en solution)
Transport et précipitation
Transport et utilisation par
des organismes
ROCHES SEDIMENTAIRES
ROCHESBIOCHIMIQUESROCHES
CHIMIQUES
DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)
DEBRIS(particules solides)
Transport et dépôt
ROCHES DETRITIQUES
DIAGENESE
Pas de transport
Évolution surplace
ROCHES EXOGENES
Cimentation
II. Classification des roches exogènes
RESIDUS
ROCHESRESIDUELLES
ROCHES PREEXISTANTES
ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)
IONS(mis en solution)
Transport et précipitation
Transport et utilisation par
des organismes
ROCHES SEDIMENTAIRES
ROCHESBIOCHIMIQUESROCHES
CHIMIQUES
DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)
DEBRIS(particules solides)
Transport et dépôt
ROCHES DETRITIQUES
DIAGENESE
Pas de transport
Évolution surplace
III. Roches sédimentaires détritiques
III. Roches sédimentaires détritiques
Définition : Roches détritiques constituées de particules (éléments figurés) issues de l'altération de roches préexistantes (fragments de roche ou de minéraux). Ces particules peuvent être liées entre elles par une phase de liaison.
Phase de liaison :• Matrice (grains fins d'origine détritique)• Ciment (précipitation)
Elémentsfigurés
Phasede liaison
III. Roches sédimentaires détritiques
Classe Taille
Rudite > 2mm
Arénite 2mm - 63μm
Lutite < 63μm
Classification selon la taille des éléments figurés (quelle que soit leur nature)
Rochesmeubles
Rochesconsolidées
BlocsGalets
GraviersConglomérats
Sables Grès
SiltsArgiles
Pélite
et sur la présence ou non d’un ciment
3 tailles= 6 roches
III. Roches sédimentaires détritiques
fins grains de quartz (silts)
fine boue calcaire
minéraux argileux
• Siltites (grain fins)
• Argilites (grain très fins)
Lutites :
Pélite
Pélite(consolidées)
Argiles(meubles)
Fort pouvoir adsorbant (argiles gonflantes)
Argiles
III. Roches sédimentaires détritiques
Arénites :
Sables(meubles)
• Minéraux isolés en grains (Quartz, feldspaths, micas)• Débris coquilliers calcaires (de 0 à 100%)
Grès(consolidé)
• Classement / nature éléments figurés et ciment• Ciment : carbonaté, siliceux, ferrugineux, …
Sable1 cmGrès1 cm
consolidation
III. Roches sédimentaires détritiques
Rudites : Eléments grossiers = transport peu important et/ou forte énergie(formation continentale et frange littorale)
Conglomérats(consolidé)
• Poudingues : élément figurés arrondis• Brèches : éléments figurés anguleux
• polygéniques : élément de différentes origines• monogéniques : éléments de même origine
Poudingue Brèche1 cm 1 cm
RESIDUS
ROCHESRESIDUELLES
ROCHES PREEXISTANTES
ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)
IONS(mis en solution)
Transport et précipitation
Transport et utilisation par
des organismes
ROCHES SEDIMENTAIRES
ROCHESBIOCHIMIQUESROCHES
CHIMIQUES
DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)
DEBRIS(particules solides)
Transport et dépôt
ROCHES DETRITIQUES
DIAGENESE
Pas de transport
Évolution surplace
II. Classification des roches exogènes
IV. Roches sédimentaires chimiques
• Précipitation (par concentration) d'éléments dissous dans une solution (H20)
Classe Noms Description
Calcaires(CaCO3)
Calcaire Oolithiquepetites sphères de CaCO3 (< 2 mm) autour d’un noyau.
Calcaire Pisolithique sphères deCaCO3 (>2 mm)
Calcaire Dolomitique Calcaire (CaCO3) + Dolomie CaMg (CO3)2.
TravertinSources d’eaux chargées en CaCO3 avec débris ou empreintes de végétaux
Siliceuses(SiO2)
Silex Concrétion de Silice dans Calcaires et Marnes
EvaporitesSel gemme (Halite) NaCl. Evaporation d’une solution de chlorure
de sodium (ex. évaporation d’eau de mer)
GypseCaSO4 (H2O)2. Evaporation d’une solution de sulfate de calcium
Calcaire oolithique
noyaux
IV. Roches sédimentaires chimiques
• Précipitation (par concentration) d'éléments dissous dans une solution (H20)
Classe Noms Description
Calcaires(CaCO3)
Calcaire Oolithiquepetites sphères de CaCO3 (< 2 mm) autour d’un noyau.
Calcaire Pisolithique sphères deCaCO3 (>2 mm)
Calcaire Dolomitique Calcaire (CaCO3) + Dolomie CaMg (CO3)2.
TravertinSources d’eaux chargées en CaCO3 avec débris ou empreintes de végétaux
Siliceuses(SiO2)
Silex Concrétion de Silice dans Calcaires et Marnes
EvaporitesSel gemme (Halite) NaCl.
Ex: évaporation d’eau de merGypse CaSO4 (H2O)2
IV. Roches sédimentaires chimiques
Paludier
HaliteSilex
Gypse
Gypse
Silex avec gangue « cortex » calcaire
Travertin
RESIDUS
ROCHESRESIDUELLES
ROCHES PREEXISTANTES
ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)
IONS(mis en solution)
Transport et précipitation
Transport et utilisation par
des organismes
ROCHES SEDIMENTAIRES
ROCHESBIOCHIMIQUESROCHES
CHIMIQUES
DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)
DEBRIS(particules solides)
Transport et dépôt
ROCHES DETRITIQUES
DIAGENESE
Pas de transport
Évolution surplace
V. Roches sédimentaires biochimiques
V. Roches sédimentaires biochimiques
• Tests d’organismes ayant fixé des éléments dissous dans l’eau
Classe Noms Description
Calcaires(tests d’organismes
calcaires)
Calcaire Lumachelles
Débris de lamellibranches
Calcaire à Polypiers
Construction récifale,coraux.
CraieDébris d’algues unicellulaires (Foraminifères, Coccolithes)
FalunSable calcaire avec débris de coquilles de lamellibranches et de gastéropodes.
Siliceuses(tests siliceux)
DiatomitesDébris de coquilles de diatomées. Très légère. Absorbant, abrasif.
Carbonées(restes
d’organismes carbonés – Matière
organique)
Tourbes Débris végétaux (mousses)
LignitesDébris végétaux “supérieurs”.Structure fibreuse, ligneuse.
Charbon Dépôt végétal. Grande concentration de Carbone.
PétroleMatière organique Hydrocarbures. Dégradation du plancton par des bactéries. Solide = Asphalte.
Craie et coccolithophoridés
Lumachelle
Calcaire à polypiers et polypiers
Falun
V. Roches sédimentaires biochimiques
V. Roches sédimentaires biochimiques
• Tests d’organismes ayant fixé des éléments dissous dans l’eau
Classe Noms Description
Calcaires(tests d’organismes
calcaires)
Calcaire Lumachelles
Débris de lamellibranches
Calcaire à Polypiers
Construction récifale,coraux.
CraieDébris d’algues unicellulaires (Foraminifères, Coccolithes)
FalunSable calcaire avec débris de coquilles de lamellibranches et de gastéropodes.
Siliceuses(tests siliceux)
DiatomitesDébris de coquilles de diatomées. Très légère. Absorbant, abrasif.
Carbonées(restes
d’organismes carbonés – Matière
organique)
Tourbes Débris végétaux (mousses)
LignitesDébris végétaux “supérieurs”.Structure fibreuse, ligneuse.
Charbon Dépôt végétal. Grande concentration de Carbone.
PétroleMatière organique Hydrocarbures. Dégradation du plancton par des bactéries. Solide = Asphalte.
V. Roches sédimentaires biochimiques
Carbonifère
Tourbe
Lignite
Charbon
Pétrole
RESIDUS
ROCHESRESIDUELLES
ROCHES PREEXISTANTES
ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)
IONS(mis en solution)
Transport et précipitation
Transport et utilisation par
des organismes
ROCHES SEDIMENTAIRES
ROCHESBIOCHIMIQUESROCHES
CHIMIQUES
DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)
DEBRIS(particules solides)
Transport et dépôt
ROCHES DETRITIQUES
DIAGENESE
Pas de transport
Évolution surplace
VI. Roches résiduelles
VI. Roches résiduelles
Résidu solide laissé sur place par l’altération.Meubles (argiles) ou consolidés.
Exemple
La Bauxite
Formé par l’altération des roches endogènes et exogènes, ou des aluminosilicates.Elimination des éléments solubles - Concentration en Al (peu soluble)
(Faits d’hydroxydes d’Aluminium)
Colorée en rouge par les Oxydes de Fer
RESIDUS
ROCHESRESIDUELLES
ROCHES PREEXISTANTES
ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)
IONS(mis en solution)
Transport et précipitation
Transport et utilisation par
des organismes
ROCHES SEDIMENTAIRES
ROCHESBIOCHIMIQUESROCHES
CHIMIQUES
DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)
DEBRIS(particules solides)
Transport et dépôt
ROCHES DETRITIQUES
DIAGENESE
Pas de transport
Évolution surplace
ROCHES EXOGENES
Cimentation
II. Classification des roches exogènes
VII. Description macroscopique des roches
Voir p 33 du fascicule
• La texture
- homogène : aspect lisse
- granulaire : toucher rugueux = éléments figurés dans une phase de liaison
• Dureté (Echelle de Mohs)
- Se raye à l'ongle, à l'acier ?
- Raye le verre ?
• Débit (cassure de la roche)
- Massif
- Friable
- Conchoïdal
VII. Description macroscopique des roches
Voir p 33 du fascicule
• Couleur
- Gris, noir: présence de matière organique
- Ocre, rouge : présence d'oxyde de fer
• Test HCl (acide chlorhydrique)
Réaction à l'HCl => présence de CaCo3 (roche calcaire)
• Eléments constitutifs
- Eléments figurés : taille, forme, nature (test HCl, dureté, …)
- Phase de liaison : type (ciment ou matrice), nature, …
Nom de la roche
Cong
lo. c
alca
ire
Calc
arén
ite
C. b
iocl
astiq
ue
C. à
pol
ypie
rs
C. o
olith
ique
Gré
s
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lom
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Calc
aire
Brèc
he
Poud
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Gyp
se
Hal
ite
C. li
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raph
ique
Mar
ne
Argi
lite
R. é
vapo
ritiqu
es
R. d
étriti
que
silic
euse
Argi
les
Texture
Test HCl
Taille deséléments figurés
Nature deséléments figurés
Nature :- des éléments figurés- de la phase de liaison
Homogèneet/ou lisse
Hétérogène – rugueusegranulaire
Test HCl
Positif Négatif
Bioclastes Oolithes
GaletsGraviersSables
Polypiers
PositifNégatif
tendre +bulles sales
Pulvérulenttendre
Compactcass. conchoïdale
Calc
aire
Crai
e
< 2 mm > 2 mm
Anguleux Arrondis
Forme deséléments figurés
Autres …
Cassure
Dureté
Cassure
Cass.conchoïdale
Pulvérulenttendre
Densitétrès faible
Colle sihumide
Dia
tom
ite
Litéblanc
Irrégulière
Sile
x
Dureté
Rayele verre
Se rayeà l'ongle
SaléNonsalé
Goût
Attention : Ce tableau n'est pas exhaustif !
Exemple de procédurede reconnaissance desroches sédimentaires
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