Sedimentol physique Flashcards
(115 cards)
1
Q
Qu’es ce que la diagenèse?
A
l’ensemble des processus physico-chimiques et biochimiques par lesquels les sédiments sont transformés en roches sédimentaires.
Cela inclus: compaction, déshydratation, dissolution, cimentation.
2
Q
Qu’es ce que la météorisation des roches?
A
C’est leur dégradation chimique et physique des roches causé par les agents présents a la surface de la terre.
3
Q
Quelle est la différence entre une altération chimique et mécanique (physique)?
A
L’altération mécanique ne modifie pas la composition des minéraux. Elle augmente la surface de la roche en la cassant
Ex: racines d’arbre
L’altération chimique se fait par contact avec l’eau. Elle emporte certain minéraux plus facilement de d’autres et cause des dépôts et modifications d’autres minéraux.
Elle dépend de la surface accessible de roche.
4
Q
Qu’es ce que la surface spécifique?
A
C’est la surface d’un gramme de matière, elle augmente avec la fragmentation en petit morceaux.
5
Q
Comment varie la surface spécifique en fonction du nombre de cubes de roche?
A
Pour augmenter X fois la surface, il faut couper un cube en X^3 morceaux.
Un cube coupé en Y morceaux voie sa surface spécifique augmenté de la racine tertiaire de Y
6
Q
La forme que donneras la dégradation d’un bloc de roche dépend du type de roche.
Quelle forme adopteras un granite suite à la dégradation?
A
Il donneras des morceau de roche ronde et du sable.
7
Q
Nommez 4 facteurs d’altération physique.
A
Le vent
L’eau (chargé de sable)
Le froid (gel)
Les racines d’arbres
8
Q
Comment se fait l’érosion caractéristique d’un pluton?
A
Un pluton a cristallisé sous quelque km de roches.
L’érosion enlève la roche le recouvrant, il prend donc de l’expansion et s’écaille en pelures d’oignon.
L’eau s’y infiltre et accélère l’érosion du pluton.
9
Q
Quelle est la conséquence d’un gel-dégel fréquent de la roche?
A
Cela détache des éclats de roche a cause de l’eau dans les fissures et crée une sorte de dentelle de roche.
10
Q
Qu’es-ce qu’une moraine?
A
C’est un dépôt de sédiments de différentes tailles arraché de plusieurs roches par le passage d’un glacier.
11
Q
Quelles sont le particularités de la molécule d’eau qui le rendent efficace pour l’altération chimique des roches?
A
Elle agit comme un dipôle électrique.
Elle a donc une forte affinité pour les ions des minéraux qui serons dissouts.
Sont affinité pour les différentes molécule varieras en fonction de leur charge et de leur rayon atomique.
12
Q
Quels sont les 3 groupes d’ions définis par leur rapport Z/R?
A
Z/R > 3
Cations solubles
Ils sont hydratés
10 > Z/R > 3
Cations précipitants
Ils sont volés à la roche puis précipitent
Z/R > 10
Oxyanions solubles
Ils sont solubilisés dans l’eau
13
Q
Quels sont les 4 grands types d’altération chimique de la roche?
A
- hydrolyse
- dissolution
- oxydation
- hydratation
14
Q
Quelle est l’origine en 4 étapes des roches sédimentaires?
A
1- érosion de roches pré-existantes (magmatique, métamorphique ou sédimentaire)
2- transport des particules et éléments dissouts
3- dépôt dans un bassin de sédimentation
4- évolution post-dépôt des sédiments (compaction et diagenèse)
15
Q
Comment se fait l’hydrolyse des roches? (Dégradation chimique)
A
L’eau acide (concentré en CO2) attaque les roches riches en cations.
L’eau “échange un H+ et vole un cation à la roche.
16
Q
Quelle est l’équation décrivant l’hydrolyse?
A
CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H* CO3– + 2H+
17
Q
Comment sa fait la dissolution des roches? (Dégradation chimique)
A
Elle arrache des composés a la roche qui se retrouverons alors en solution.
La solubilité des molécules varie et donc certains composés sont plus dissous que d’autres.
18
Q
Placez ces composés du moins soluble au plus soluble:
- halite
- calcite
- quartz
- halogénures
A
Peu soluble
Quartz
Calcite
Halite
Halogénures
Très soluble
19
Q
Qu’es ce que l’oxydation d’une roche?
Donnez un exemple.
A
La roche perd des électrons donc sa charge augmente.
Le plus connu est la transformation du Fe^2+ en Fe^3+
20
Q
En quoi consiste l’hydratation d’une roche?
Donnez un exemple.
A
L’hydratation d’un minéral donne un minéral hydraté.
Fe2O3 + H2O -> 2 FeO.OH
CaSO4 + 2 H2O -> CaSO4,H2O
21
Q
Après altération chimique des roches, nommez certains des ions qui se retrouverons solubilisés dans l’eau.
A
Na+ Ca^2+ K+ Mg+ Cl- SO4^2- HCO^3-
22
Q
Après altération chimique des roches, nommez certains des minéraux qui resterons intouchés.
A
Quartz Zircon Magnétite Grenat Rutile Monazite...
23
Q
Après altération chimique des roches, nommez certains des minéraux qui auront été formés (néoformés).
A
Illite Kaolinite Chlorite Hématite Gibbsite Silice amorphe Pyrolusite
24
Q
Quel est le produit majeur de l’altération chimique dans roches silicatés?
A
Les argiles
25
Comment les silicates sont ils transformés en argile?
Il y a remplacement des cations de la roche (K+, Na+, Ca^2+, Al) par des ions H+
26
Quelles sont les 4 familles d'argiles?
| Qu'es ce qui les différentient?
Kaolinite
Illite
Smectite
Chlorites
Ces 4 groupe diffèrent dans leur structure 3D. Les feuillets d'octaèdre ou de tétraèdre ne sont pas équidistants.
27
Quels sont les 2 facteurs majeurs qui influencent la rapidité de l'altération chimique des roches?
- renouvellement de l'eau (+ important)
| - température
28
Quel est le type d'altération majeure en climat tempéré? et tropical?
Tempéré: altération majoritairement physique
Tropical: altération chimique majeure
29
Qu'es ce que la pédogenèse?
Ce terne englobe la formation et l'évolution des sols.
30
Qu'elle est la définition de "sol" en géologie?
Le terme sol désigne le milieu formé de matière minérale, d'eau, de gaz, de substances dissoutes et de matière organiques capable de supporter des plantes à racine.
31
Quels minéraux de la roche mère sont très rapidement altérés pour former le sol?
Oligoclases
Biotite
Hornblende
32
Quels minéraux sont formés à partir de ceux de la roche mère pour créer le sol?
```
Oxydes de fer
Biotite altére
Oligoclastes altérés (puis redisparaissent)
Illite
Smectites (repartent ensuite lentement)
Kaolinite (très très rapidement)
```
33
Quels minéraux de la roche ne sont pratiquement pas touchés par l'altération lors de la formation du sol?
Quartz
| Microcline
34
Quelle est l'évolution que subit un granite et les roche qu'il devient au long de l'altération?
Départ: Q, flds, biotite, amphiboles mal classés
Fragmentation mécanique: réduction de la taille des grains
Altération chimique: Libération d'ions (Fe, Mg en premier)
On obtient un greywacke
Puis une arkose avec la disparition de l'amphibole et une bonne réduction de la taille des grains.
Finalement quand il me reste que 95% de grains de quartz on a une quartzite. Les grains sont alors bien classés.
35
Quels sont les 3 vecteurs de transport des sédiments? Le quel est le plus important?
L'eau est le plus important
La gravité
Le vent
36
Qu'entend-on par "compétence" d'un moyen de transport des particules?
Compétence = capacité à transporter des grains de grande taille.
37
Quel est l'intérêt des dépôts de cendres transportés par le vent dans les sédiments?
Ces centres peuvent servir d'indicateur temporel et son transportés sur de très larges surfaces suite à une éruption.
38
Nommez 2 facteurs augmentant les chances de déplacement des sédiments par la gravité.
Les secousses sismiques.
| Plus un sol est gorgé d'eau plus il risque de s'effondrer sous son poids suivant la pente du terrain.
39
Quels sont les 4 types d'écoulement gravitaires?
- grain flow
- fluidised sediment flow
- debrit flow
- courant de turbidité
40
Décrire un grain flow.
Il y a interaction entre les grains qui se poussent les uns les autres le long d'une pente.
41
Décrire un sediment fluidised flow.
Le mouvement du fluide entraine les grains.
| Le sédiment est liquéfié, cela donne par exemple des sables mouvants.
42
Décrire un débris flow.
Ces courants sont causés par la déstabilisation d'un sol argileux.
Les grains sont dans une matrice boueuse (argile et eau). Ils dévalent la pente à presque 100km/h, mais la coulée peut geler sur place à cause de sa grande viscosité.
Leur grande compétence permet à ces écoulements d'entrainer des débris dans leur passage (voiture, chats, vélos, souliers)
43
Décrire un courant de turbidité.
Ils commencent par la déstabilisation d'un sol argileux, comme les débris flow.
Il y a incorporation d'eau pendant la descente ce qui crée de la turbidité. Les sédiments restent en suspension.
Lors du dépôt les sédiments les plus grossiers sont au fond et les plus fin sur le dessus.
44
Décrire les étapes successives des écoulements causés par un glissement de terrain sous marin.
1- Le glissement de terrain se fait dans la partie supérieure du talus continental.
2- Des structure de slumps sont les premières à se former quand les sédiments ne sont pas encore déstructurés.
3- en descendant l'écoulement se comporte comme un débris flow
4- la densité et la vitesse de l'écoulement augmente pendant la descente. Incorporation de sédiments rencontrés en chemin
5- incorporation d'eau, perte de cohésion, formation de tourbillons.
6- le débris flow gèle au bas de la pente et le courant de turbidité continue à avancer.
45
Quel type de roche sédimentaire est créé par un grain flow?
| Décrire, pas de nom
- granoclassement nul
- L'orientation des grains est parallèle à l'écoulement
- le sommet du dépôt est plat
46
Quel type de roche sédimentaire est créé par un fluidised flow?
(Décrire, pas de nom)
- granoclassement faible
- structures en assiettes
- sommet plat avec des volcans de sable.
47
Quel type de roche sédimentaire est créé par un debris flow?
(Décrire, pas de nom)
- granoclassement faible
- inclusion de roches de plus grande taille dans les sédiments. À toutes les hauteur
- sommet irrégulier avec des débris
48
Quel type de roche sédimentaire est créé par un courant de turbidité
(Décrire et donner le nom)
La turbidite
- bon granoclassenent
- orientation laminaire des sédiments
- surface supérieure plane ou ridé.
49
Décrire l'aspect d'un graphique ayant en X la taille des grains et en Y la vitesse de transport des grains.
On veut savoir pour quelles combinaisons de taille et de vitesse on a de l'érosion, un transport ou une sédimentation.
L'érosion se fait à haute vitesse. Elle a une forme de V car la vitesse doit être plus grande pour éroder les gros grains ou l'argile (mini grains, mais forte cohésion)
Le transport se fait à toutes les vitesses pour les petites grains, mais il fait une vitesse de plus en plus élevé si les grains sont plus gros. Cette aire à un forme de Y couché vers la gauche.
La sédimentation de fait surtout à basse vitesse et pour les grains de grande taille. Cette aire occupe le bas à gauche du graphique
50
Quelles sont les caractéristiques de la glace en temps de médium de transport des particules sédimentaires?
- Très grande viscosité donc fortes compétences
- Aucun tri de la taille des particules
- Transport sur de faible distance
51
Quelle est l'origine de la salinité de l'eau de mer?
On ne le sais pas exactement, mais elle es très ancienne car la composition des lacs salés se jetant dans la mer est différente de celle de l'eau de mer.
52
Quel est le nom
De la roche détritique meuble dont les grains ont une taille de plus de 2mm?
Et la roche consolidé?
Meuble: galets ou graviers
Conso: rudites (conglomérats)
53
Quel est le nom
De la roche détritique meuble dont les grains ont une taille entre 2mm et 63 micom?
Et la roche consolidé?
Meuble: sables
Conso: arénites
54
Quel est le nom
De la roche détritique meuble dont les grains ont une taille de moins de 63microm?
Et la roche consolidé?
Meuble: boue et vase
Conso: Lutites
55
Qu'est-ce que la granulométrie?
C'est l'étude de la taille des grains composants les sédiments
56
Où terminent la pluspart des sédiments suite à des transport répétitifs au besoins?
Dans les éventail sous marins profonds
57
Quelle est la différence entre un système court et un système long?
La distance sur laquelle sont transportés les sédiments avant leur dépôt.
58
Quand les grains sont transportés par l'eau leur dépôt peu avoir diverses formes.
Qu'es-ce qui détermine ces formes?
La taille des grains et la vitesse du courant
59
Lors du dépôt de sables transportés par l'eau.
| Quel est le nom des structures formés par les courants très rapides?
Des antidunes
| Elles avancent dans le sens contraire su vent. Non fossilisables car elle disparaissent quand le vent diminue.
60
Lors du dépôt de sables transportés par l'eau.
| Quel est le nom des structures formés par les courants rapides, mais pas maximaux?
Plan parallèle
| Sol bien plat, sans turbulance
61
Lors du dépôt de sables transportés par l'eau.
| Quel est le nom des structures formés par les courants moyens à lents?
Rides pour les petites particules à faible courant.
Ce sont de petites oscillations dissymétriques (penchés dans le sens du courant)
Dunes pour les plus gros sables à courant un peu plus fort.
Même forme que les rides, mais 20x plus grosses. Donc 40cm.
62
Quelle sont les deux caractéristiques des dépôts formés dans les courants oscillatoires?
Les rides ont un profil symétrique
Les sédiments plus grossier se retrouvent dans les creux.
Ce type de ride fossilisé témoigne d'une frange littorale.
63
Quelles sont les informations obtenues de l'étude des rides dans les roches sédimentaires marines?
On apprend le sens du courant lors de leur formation. Comme elles se présentent en couches dans la couche on peut suivre les modifications des courant à travers le temps.
64
Quelles sont les caractéristiques majeures de dépôts sédimentaires éoliens?
- Les fossiles sont très rares
- fort classement des grains
- grains arrondis montrant des impacts
- Quartz fréquent
- pas de séquence type
- pente forte
- épaisseur variables
- crêtes très longues
- dépôts très étendus
65
Quelle sont les caractéristiques d'un réseau à chenaux en tresses?
- La vitesse du courant est supérieure dans un réseau à chenaux que dans un méandre
- les argiles, boues et carcasses ne peuvent pas se déposer car le courant est top fort.
- ils sont localisé dans la partie en amont d'un cours d'eau jeune.
- ils contiennent de nombreux faciès orientés dans le sens du courant
- leur vie est courte à l'échelle géologique car l'érosion y est importante.
66
Quelle sont les caractéristiques d'un réseau à méandres?
- le réseau forme d'importantes ondulations qui progradent
67
Comment appel-t-on une ondulation abandonné dans un réseau à méandre?
Billabong
68
Comment se fait la progradation des méandres?
C'est l'intérieur de la courbe, le point bar, qui avance à cause du dépôt de sédiments et cause l'érosion de la rive opposé.
69
Quels types de sédiments sont retrouvés dans les chenaux à tresses?
Sables et graviers, par d'argile
| Les plus gros morceau se retrouvent au bas des édifices sédimentaires
70
Nommez 3 roches qui sont le produit de la sédimentation cyclique.
Flyschs
Varves
Tidalites
71
Comment se forme un Flyschs et comment le reconnaitre?
C'est une succession de turbidites sur les fonds marins profond.
Chaque couche comporte un granoclassenent caractéristique (décroissant)
Ces structures peuvent avoir plusieurs kilomètres d'épaisseur.
La rythmicité est irrégulière.
72
Comment se forme une Varve et comment la reconnaitre?
Alternance de matière organique et détritique (placton) en couches mince.
La cyclicité est anuelle.
Le fond doit être pratiquement anoxique et sans vie pour éviter le remaniement des sédiments.
73
Comment se forme une tidalithe et comment la reconnaitre?
Ce sont des dépôts en queux de poussons causés par les marées.
La roche montre une succession de 28 bandes qui s'élargissent puis s'amincissent.
74
Quel est le nom du sillon causé par une pierre qui racle le sol?
Groove
Cette marque peut être gelé dans les sédiments et faire partie de la roche.
75
Quel est le nom donné aux marques laissés par le déplacement par saltation d'un galet?
Tool
Traces souvent effacés, mais parfois gravés dans la roche.
76
Comment se forme une flûte (structure d'érosion)?
Une dépression dans les sédiments cause un courant qui la creuse plus.
Il se forme une structure en U pointant dans le sens d'où arrive le courant.
77
Comment des terriers d'organisme fossiles peuvent nous informer sur les sédiments?
Selon le type de terrier il est possible d'identifier l'espèce
connaissant l'espèce on peut savoir à quelle profondeur se trouvaient les sédiments car les animaux ne vivent qu'à une certaine profondeur.
78
Qu'es ce que la diagenèse?
Transformation des sédiments sous forme de particules en roches consolidés.
79
Quels sont les 3 processus principaux participants à la diagenèse?
- l'activité bactérienne
- processus physiques (compaction)
- processus chimiques
80
Quels sont éléments de la roche consommés par les bactéries en ordre? Et quels sont les éléments produits en ordre?
Consommation de l'O2 rapide et du NO3 (dénitrification.
Le SO4 est consommé en profondeur
```
Enrichissement en: (par précipitation)
Mn (manganèse)
Fe (fer)
HS^-
CH4 (méthane)
```
81
Quel est le résultat de la diagenèse bactérienne?
Production d'hydrocarbures.
Au départ la roche contient CHON, puis les bactéries ne laissent que CH (avec des précipités métalliques)
82
Quel est le résultat de la compaction de la roche?
Augmentation de sa masse volumique et perte de son eau.
| Réduction de son volume et augmentation de la dissolution.
83
Comment calculer (méthode et formule) le taux de compaction dans une roche sédimentaire?
T = h0/h1
```
h0 = hauteur d'un grain impossible à compacter (quartz), il représente la hauteur initiale.
h1 = la distance minimale entre les sédiments compactés qui étaient aux bouts du grain.
```
84
Qu'arrive-t-il quand deux roches sont pressé l'une contre l'autre pendant longtemps avec de la dissolution?
Il y a création d'un joint ondulé appelé joint de pression-dissolution.
Les deux roches fusionnent presque si elles ont une solubilité comparable. Sinon la moins soluble s'enfonce dans celle dilué.
85
```
Quel type de ciment est produit en milieu:
Subtidal?
Intertidal?
Supratidal?
Continental?
```
Subtidal: aragonite fibreuse
Intertidal: aragonite fibreuse
Supratidal: aragonite micritique
Continental: calcite sparitique + silt vadose
86
Quel est l'effet de la cimentation sur la porosité des roches?
La porosité est réduite car les pores sont remplis par précipitation de composés en solution.
87
Quels sont les deux phases de la cimentation dans les roches carbonatés?
1- Précipitation d'aragonite fribreuse
| 2- Dissolution de l'aragonite qui est remplacé par de la calcite.
88
Quels sont les 4 types de transformations minérales causés lors de la diagenèse chimique? En quoi consiste chacune?
Épigénie: remplacement d'un minéral par un autre.
Calcite -> aragonite
Pseudomorphose: épigénir avec conservation de l'ancienne structure (pétrification)
Métasomatose: substitution à grande échelle
Épitaxie cristallisation en continuité (ajout de couches successives de minéral)
89
Qu'es ce que la pseudomorphose? Donner un exemple.
La roche prend la forme de la substance organique. Il y a péteification.
Ex: pseudomorphose par silification de certains tronc d'arbres. La cellulose est remplacé par de la silice.
Cela peut être causé par du volcanisme où une coulée de boue
90
Qu'es-ce que des sédiments clastiques et quelle est leur importance (en qtt)?
C'est un synonyme de sédiment détritique. Ce sont les particules de roches produites par érosion.
Elle n'incluent pas les roches chimiques et biochimiques.
C'est roches représentes 85% des roches sédimentaires et la majeure partie sont des argiles (grains fins)
91
Quels sont les caractéristiques communes et les différences entre brèche et poudingue?
Pareil:
- roche sédimentaire
- grains de plus de 2mm
- roche consolidé
- ce sont des rudites (conglomérats)
Différence:
- brèche aux fragments anguleux
- poudingue aux fragments arrondis.
92
Quelle est le nom d'un conglomérat meuble?
Galet ou gravier
93
Quelle est la différence de taille entre le sable et l'argile (boue)?
Sable: 2mm à 63 microm
Argile: moins de 63microm
Les deux sont des roches non consolités
94
Quels sont les noms des roches formé par le sable consolidé?
Ce sont des arénites:
- grès
- molasse
- arkose
- litharénite
- calcarénite
- ferriarénite
95
Quelle est la différence entre un Grès, une mollasse, est une arkose?
Les trois conportent de quartz
La molasse a en plus de la calcite
L'arkose a en plus des fédspath
96
Quels sont les roches consolider formé à partir de boues?
Des lutites:
- siltites
- argilites
- marnes
97
Quelle est la différence entre une siltite une argilite et une marne?
Les trois sont composés d'argile
La siltite a en plus du quartz
La marne a en plus de la calcite
98
Quels sont les trois phases formant une roche détritique?
```
Phase principale (éléments figurés)
Phase de liaison (phase subordonné)
Porosité
```
99
Le temps de transport des sédiments a-t-il un effet sur leur classement? si oui lequel.
Oui, Plus le transport et long, plus le classement est bon
100
Comment se forment majoritairementles arénites?
Lors des événements tectoniques majeurs
101
Quels sont les quatre types principaux de grès séparés par leur composition?
Grès quartzeux (>90% Q)
Arkose (Q+flds)
Greywackes (Q+flds+micas)
Grès lithiques (Q+flds+micas+chert+fragments de roches)
102
Quel type d'événements mènent généralement à la formation de grès quartzeux?
L'érosion de roche sédimentaire
Car le quartz est généralement le dernier éléments à résister aux transports
103
Quel type d'événements mènent généralement à la formation d'arkose?
L'érosion des granites riches en flds. Souvent dans le bas des chaines de montagne (transport court pr éviter leur transformation en argile)
104
Quel type d'événements mènent généralement à la formation de graywacke?
Transport de roches de types variés vers les milieux océaniques profonds
105
Quel type d'événements mènent généralement à la formation de grès lithiques?
Transport de roches de types variés vers les milieux océaniques peu profonds
106
À quel endroit sont généralement retrouvé les mollasses?
Dans les bassins flexuraux d'une chaine de montagne. Ou en milieu océanique peu profond.
107
L'altération de quelle minéral forme des argiles lors du transport?
Les feldspaths
108
Quels sont les caractéristiques des deux familles de boues continentales?
Boues de plaines d'inondation fluviales:
Milieu agité comme les chenaux en tresse.
Contient des indices de pedogenèse
Boues des milieux lacustes:
Milieux calmes, composition varié
Laminations milimétriques (varves)
109
Quelles sont les caractéristiques des boutes et des vases côtière?
- remaniement des sédiments par les vagues
- stratification entrecroisé bidirectionnelle
- sédiments mal classés (sables + argiles)
- faunes et flore particulière
- traces de racines
110
Quelles sont les caractéristiques des boues de plate-forme externe?
- retrouvés en milieu marin profond
- forme une large ceinture sous la profondeur d'action de la houle.
- boue riche en matière organique
- augmentation de la taille des sédiments en s'approchant de la plage.
111
Quels sont les caractéristiques des boues Marine profonde,
Aussi appelés boues hémipélagiques
- traces biologiques seulement pélagiques (squelette calcaire)
- contiennent parfois des encroûtements de fer et de manganèse
- remaniement par les courants de fond.
112
Quelles sont les caractéristiques de la kaolinite?
- formé dans des zones d'altération intense
- Argile riche en Al
- sans cations solubles (Na, K, Ca...)
- sols acides et bien drainés en milieu tropical
113
Quelles sont les caractéristiques de la chlorite?
- retrouvé dans les zones froides
- altération surtout physique, non chimique
- argile riche en Cl
114
Quelles sont les caractéristiques de l'ilite
- zone où le transport terrigène est important
- produit de l'altération des flds et micas
- abondante en sols neutres/ légèrement acides
- climat tempéré
- embouchures de fleuve, forts vents
115
Quelles sont les caractéristiques de la smectite?
- produit de l'altération des roches ferromagnésiennes
- Argile riche en Fe et Mg
- environnement aride à faible drainage
- Aussi retrouvé le long des rides médio-océaniques (altération de basaltes)
