Cours de Sédimentologie

Année 2008-2009
Cours de
Sédimentologie
(GEOL-F-204)
Xavier Devleeschouwer
Introduction
Introduction au cours de Sédimentologie
L’appréhension du temps et de l’espace en sédimentologie et stratigraphie implique 17 ordres de grandeur
depuis l’orbite de la Terre autour du soleil jusqu’aux propriétés des argiles et de l’âge de la Terre
jusqu’aux évènements brusques comme les avalanches.
Introduction au cours de Sédimentologie
Le terme de Sédimentologie a été introduit en 1932 par H.A. Wadell néanmoins l’étude
des dépôts sédimentaires remonte à plus de 150 ans lorsque Charles Lyell a montré, dans
ses « Principes de Géologie » (1830-1833), l’importance des strates pour établir l’échelle
géologique, et a utilisé les milieux sédimentaires modernes comme référence pour
comprendre les milieux anciens.
Géologie Sédimentaire
La sédimentologie étudie les processus
qui érodent, transportent et
déposent les sédiments
Cours Geol-F-304 de
A Préat: Micropaléontologie
et microfaciès
La pétrologie sédimentaire concerne
l’identification des processus sédimentaires, des
milieux de dépôts, de leur évolution, …
Cours Geol-F-203
de A Préat:
les temps géologiques
La stratigraphie étudie la distribution
complexe de l’enregistrement des roches
sédimentaires dans l’espace et le temps.
Introduction au cours de Sédimentologie
Le cours se subdivise en deux troncs:
La pétrologie sédimentaire reprendra la classification des roches sédimentaires en
plusieurs chapitres:
- les roches d’origine détritique (argile, sable, grès, etc.)
- les roches biogéniques ou organiques (carbonates, charbon, etc.)
- les roches chimiques (évaporites, phosphorites, etc.)
Les processus sédimentaires répartis en plusieurs chapitres:
- l’altération des roches (altération chimique et physique)
- l’érosion des roches
- le transport détritique (notamment)
- le dépôt des particules ou sédimentation et donc l’étude des environnements de dépôts
actuels et anciens
environnements terrestres: fluviatiles, lacustres, éoliens
environnements côtiers: deltas, tidaux, barrières
environnements carbonatés: péritidaux, plate-forme, récifs et bioconstructions
- la diagenèse
Aspects pratiques du cours de Sédimentologie
Un cycle sédimentaire complet
surtout valable pour les roches siliciclastiques
Soulèvement et exposition
du socle rocheux
Processus d’altération
sur place
Création de particules et d’ions en
solutions.
Ces éléments sont transportés sous
forme particulaire ou sous forme
dissoute.
Le dépôt se fait par des processus
physiques, biologiques ou chimiques
Erosion
Transport
Dépôt
R sédimentaires,
métamorphiques ou
ignées
Enfouissement
Diagenèse
et lithification
Aspects pratiques du cours de Sédimentologie
Altération
Erosion
Transport
Glacier
Sédimentation
Désert
Diagenèse précoce
et lithification
Diagenèse d’enfouissement
et compaction
Aspects pratiques du cours de Sédimentologie
Un cours de sédimentologie … les roches sédimentaires …
oui mais pourquoi en parler?
Les roches sédimentaires sont formées par l’accumulation de matériaux via des processus
physiques, chimiques ou biologiques à la surface de la Terre. Ces processus sont actifs
dans un spectre d’environnements naturels qui existent (pour la plupart) aujourd’hui.
Les sédiments (non lithifiés) et les roches
actuellement 70% de la surface de la Terre.
sédimentaires
(lithifiées)
couvrent
- l’évolution du règne animal et le développement de notre espèce est intimement liée à
ces roches. Pourquoi?
Usage important dans notre vie quotidienne, dans l’industrie et dans l’économie de
l’humanité:
- dans la construction (routes, batîments, réseau de transport)
• Murs en briques (argiles) ou moellons de grès ou de calcaire, toit (tuiles ou ardoise,
voire lauzes)
• Béton, mortier (calcaire, sable et graviers)
• Le verre (sable siliceux)
• Le bitume (différents types d’hydrocarbures)
- dans les produits domestiques (hydrocarbures, argiles)
- dans l’industrie du métal (fer et autres métaux) -> gisements métalliques (? En Belgique ?)
- dans l’industrie chimique
• Pétrochimique, Plastique (hydrocarbures)
• Pharmaceutique (silex et divers)
• Produits pour l’agriculture (phosphorites)
• Lubrifiants, huiles (évaporites, roches ferrifères, sédiments siliceux)
Aspects pratiques du cours de Sédimentologie
- dans l’industrie énergétique
• Pétrole et gaz (gisements et réservoirs)
• Charbon et tourbe (gisements)
• Industrie nucléaire (gisement d’Uranium)
• Centrale géothermique (aquifères d’eaux chaudes)
- dans l’industrie liée à l’eau et aux déchêts
• eaux en bouteilles et distribution (aquifères sédimentaires)
• décharges et sites de stockage (différents supports et stockage dans couches isolées)
Notons que le développement des civilisations depuis les temps les plus lointains a toujours
dépendu des ressources exploitables d’abord en surface puis de plus en plus en profondeur
selon les besoins sans cesse croissants.
Tout l’environnement auquel nous sommes confrontés au quotidien ainsi que les objets de la
vie courante dépendent en grande partie des ressources naturelles exploitées pour les besoins
humains. Certaines arrivent à épuisement, de nouveaux gisements toujours plus difficilement
accessibles et plus couteux sont exploités mais un jour il faut trouver des alternatives, des
possibilités de substitution…