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Le phénomène sédimentaire 1 (diagenèse (genèse des hydrocarbures…
Le phénomène sédimentaire 1
altération + érosion
Altération différentielle
altération physique
surtout en environnements arides chauds ou froids (gde variation journalière/saisionnère)
eau solide <-> liquide : régulier : gel : augmentation surface = augmentation fracture
Cryoclastie - Gélifraction
diagramme de Pédro : forte pluvio : présence de sol, pas de pluvio : pas de sol
fragmentation de la roche en surface
altération chimique
limites : pas prise en compte de la température; place du silicium; pas de prise en compte du pH (schémas 3, 4, 5)
Al et Mn : conditions extrêmes pour les solubiliser
Structure sol :
horizon A : lessivage (MO -> humus);
horizon B : accumulation (particules roche + végétaux + humus);
horizon C : roche mère saine + blocs fracturés + terre
évolution du sol : C -> C+A -> C+B+A
diagramme de Goldschmidt (schéma 2) : explique la sélectivité de l'hydrolyse
rayons ioniques entre 0.5 et 1.5 A; RAYON IONIQUE + charge = facilement hydrolysé;
rayon ionique + CHARGE = résistant à l'hydrolyse
besoin végétaux en N (acides aminés), P (ADN), K (canaux ioniques + ouverture et fermeture des stomates
réactions possibles avec la molécule H2O principalement (schéma 1) il faut un apport d'énergie -> hydrolyse = énergie d'activation
Roches endogènes (origine profonde) : magma et métam -> état métastable en surface
Diagramme de Goldich : résistance des minéraux
Erosion
vent
particules issues de l'altération : prise en charge par l'atmosphère : abrasifs pour éroder les reliefs (roches champignons) = uniquement s'il n'y a pas de sol (sinon enfouis)
eau solide ou liquide
mer de glace : formation d'une vallée glaciaire : forme de U
eau : vallée fluviatile : forme de V
gravité
région avec du relief
fonction du comportement rhéologique des roches : friable ou déformable
3 agents : gravité, eau, vent
action mécanique exercé sur les roches en surface -> déplacement de matière
conséquences A + E
altération chimique : zones intertropicales et tempérées
érosion physique : régions arides (déserts chauds, poles)
beaucoup d'érosion : pas de sol // beaucoup d'altération : sol
granite : zone tempérée : argiles 2/1 // zone aride : kaolinite // zone équatorial : gibbsite hématite et goethite
produits de A+ E
résidu resté sur place : altérite = roches résiduelles (éluviales) : dont la bauxite
roches résiduelles
fer : résiduel dans le calcaire : horizon C : que des oxydes de fer (terre battue) -> évolution en bauxite : enrichissement en Al (> 40%)
karst : calcaires du jurassique minés par le dessus et l'interieur : doline + grotte avec un réseau hydrologique souterrain : travertin (grains néoformés)
classification de grabau : schéma 7)
partie exportée
lignée des solutions (ions) : futurs grains des R physico-chimiques : grains néoformés et futurs ciments
lignée des débris (particules) -> R détritiques terrigènes et futures matrices : possèdent une origine
transport
transport des solutés : lignée des solutions
vecteur = eau
liaisons faibles avec l'eau
transport des particules : lignée des débris
distinction eau / air : schéma 8
facteurs qui font varier vitesse - transport
vitesse du courant
diamètre des particules
emboitement des grains
forme des grains + indice d'aplatissement (bille vs paillette de micas)
densité du grain (quartz vs grenat)
type d'écoulement : laminaire et turbulent (vitesse/obstacles)
type de transports : roulement, glissement, saltation, suspension
variation de pente, de section (large et petite : + ou - de vitesse sur une même quantité de fluides), obstacles (réduction de la hauteur d'eau)
tri des particules : petites : plus facilement transportées et loin
source : mauvais granoclassement; estuaire : bon granoclassement
glaciers : mouvais tri; eau : bon tri; air : très bon tri
dépot
lignée des débris
cf schémas 9 et 10
delta, estuaire
floculation = rassemblement sous forme de petits flocons des particules d'une suspension colloïdale
méandre
en eau douce : liaison faible entre la particule et H2O ;
eau de mer : concurrence entre les liaisons Na+ et Cl- avec les molécules d'eau et la particule avec les molécules d'eau
suppression brutale (passage douce - mer) des liaisons aux particules = floculation
séquences de Bouma mises en place : tri granulométrique
lignée des solutés
quand Qs est dépassé : précipitation dans un ordre bien précis
CaCO3 -> CaSO4 -> NaCl -> sels de K et Mg
concentration en chaque ion : produit ionique (Qs) spécifique à chaque couple
solubilité : dépend de la pression (dissolution des carbonates): CCD : deep carbonate compensation ≠ ACD : aragonite compensation deep (avec calcite)
facteurs qui influencent la CCD : température, production planctonique ,dégagement de CO2
interaction entre sels dissous -> minéral néo-formé
diagenèse
stylolites : figures de dissolution : réponse à la compaction = point de contact entre 2 grains = forte pression -> dissolution des minéraux
compaction = mécanisme principal de la diagenèse
dessiccation des boues et vases + enfouissement
diminution de la porosité : variable selon le type de sédiments (fins : grosse compaction; grossier : moins bonne compaction)
4 étapes :
dégradation de la matière organique
authigenèses : formation de minéraux précoce en surface + circulation des liquides
redistribution du matériel sédimentaire + cimentation + contrétionnement (cristallisation l'ions entre les grains + colmatage)
déshydratation poussée
MO immature = kérogène
profondeur > 4 km : gaz
évolution entre 3 et 4 km de profondeur : zone d'huile : pétrole
genèse des hydrocarbures
formation du pétrole (fenêtre à huile) - 1500 à 3500 m
formation de la roche mère : kérogène
3500 - 5000 m : gaz
enfouissement
hydrocarbures liquide ou gazeux vers les roches réservoirs
maturation en milieu réducteur
piégeage sous une couche imperméable (argilite)
dépot de boue sapropélique
débute au dépot et fini à l'apparition de minéraux du métamorphisme
ensemble des phénomènes bio-physico-chimiques qui transforment un sédiment meuble en une roche dure