roches chimiques
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TP N°3 – LES ROCHES SÉDIMENTAIRES HLST101 Planète Terre Nom de l’enseignant – email Sédimentation marine Roches formées en surface = Roches exogènes LES ROCHES SÉDIMENTAIRES 1- Formation, origine des roches sédimentaires 2- Principaux types de roches sédimentaires a – Les roches détritiques b - Les roches carbonatées c - Les Évaporites – roches chimiques 3- Quelques conseils 1- Formation, origine des roches sédimentaires Les roches sédimentaires sont très variées car leur genèse dépend de nombreux facteurs : - nature initiale des roches désagrégées, - type d’altération des matériaux - érosion - mode de transport et zone de dépôt : sédimentation - diagenèse Altération et érosion Transport Dépôt sédiment Transport Dépôt + Activité Biologique + Précipitation chimique sédiment Enfouissement et diagenèse Le cycle sédimentaire 1- Formation, origine des roches sédimentaires Le cycle sédimentaire 1- Formation, origine des roches sédimentaires Environnements des roches sédimentaires Les matériaux transportés sédimentent et forment des dépôts stratifiés en lits superposés, les strates (bancs) dans les : - milieux continentaux: glaciers, déserts, lacs, rivières,… - milieux marins: plages, deltas, plate-formes, bassin profond,… Récif Désert Rivière Plage Delta Talus continental Mer profonde -> Puis conduisent à la formation des roches sédimentaires 1- Formation, origine des roches sédimentaires De la roche mère à la roche sédimentaire : exemple des granites des Cévennes L’ALTÉRATION DES GRANITES SOUS NOS CLIMATS TEMPÉRÉS 3 1. Une vue de la fracturation du granite des Cévennes : blocs anguleux L’ALTÉRATION DES GRANITES 3 2 . L’eau s’infiltre dans les fractures et lessive / hydrolyse les silicates à la surface de la roche. Le granite prend un aspect de boules Remarque : l’hydrolyse sera traitée en cours L’ALTÉRATION DES GRANITES Feldspaths Micas Mg Fe Si Na K Al Si Ca Quartz Si Altération par l'eau (hydrolyse) Na K Al Si Mg Ca Mg Fe Fe Si libre Argiles Carbonates Oxydes libre L’ALTÉRATION DES GRANITES 3 3. L’argile qui remplace les feldspaths est friable, ainsi que les oxydes de fer qui remplacent la biotite, le granite perd sa cohérence. On obtient un sable grossier : Une «Arène» granitique dont les éléments sont entraînés par les eaux de pluie. De l’arène granitique à la roche sédimentaire détritique Massif de Arkose + granite + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Dépôt dans les petits lacs triasiques Grès Dépôt dans un bassin sédimentaire continental (rivière, lac…) ou marin Il y a 230 millions d’années (au Trias) le granite hercynien affleure dans les Cévennes. 1- Formation, origine des roches sédimentaires La diagenèse - Cimentation = précipitation ions inter-grains et / ou - Compaction = pression/T° qui augmentent Consolidation du sédiment ROCHE SEDIMENTAIRE Plateau - granite sain = roche mère - granite dont les feldspaths sont transformés en argile blanche : la kaolinite - arène granitique - arkose - grès Votre travail - Déterminer la composition minéralogique et la texture des différents échantillons - En déduire leur nom - Classer sur le plateau les différents échantillons du granite sain à la roche détritique transport lointain. RÉSUMÉ A partir d’une roche … 1) Destruction de la roche préexistante … ou d’organismes… 1’) Morts des organismes et accumulation des tests …ou d’une solution… 1’’) Précipitation d’ions … à un sédiment … 2) Transport 3) Dépôt 4) Diagenèse … puis à une autre roche 2- Principaux types de roches sédimentaires * Roches détritiques provenant de la destruction de roches, ou d'organismes * Roches carbonatées ou calcaires (Roches biochimiques) provenant en grande partie de l'activité des organismes * Roches chimiques ou évaporites issues de la précipitation des ions dissouts dans l'eau (sels…) * Roches organiques issues de la dégradation de la matière organique (ex: charbons) 2- Principaux types de roches sédimentaires Minéral : Argile happe la langue Argilite Roches carbonatées - Calcaires : Classification texturale marne Calcaire Roches détritiques : Classification granulométrique Grès quartzeux Minéral : Minéral : Calcite Quartz réaction à HCl à froid raye le verre a - Roches détritiques Taille des grains Classe granulo. Sédiments > 2 mm Rudite Graviers, blocs Conglomérat 2 mm >T> 0,063 mm Arénite Sable Grès 63 µm >T> 2 µm Silt Roches Siltite /Pélite Lutite T < 2 µm Argile Argilite Pour le géologue… Grains visible à l’oeil nu, Roche est granuleuse au touché La roche crisse sous la dent et un peu rappeuse au toucher Roche douce au touché. Pas de grains visibles a - Roches détritiques les conglomérats Brèche Poudingue a - Roches détritiques les grès a - Roches détritiques les pélites – siltites les argilites a - Roches détritiques les mélanges La Classification de Folk, 1974 => mélanges à partir d’un diagramme Sable-Silt-Argile b - Les roches carbonatées Roche d’origine biologique (organismes morts) + chimique (précipitation d’ions carbonatés) constituée de : grains/ éléments + un liant entre les grains Roches très souvent marines (mais se forment aussi dans les lacs) Principaux minéraux carbonatés constitutif de l’ensemble de la roche (grains + liant) : calcite ou dolomite ou aragonite b - Les roches carbonatées Eléments – grains => biologiques Plusieurs types de grains – éléments organiques : • Coquilles/fragments d’organismes (fossiles) • Squelettes/tests d’organismes (fossiles) • Déjections animales (= pellets => grains de boue calcaire) • Concrétions – Oolithes (précipitation de carbonate en association avec des algues) • Construction biologiques b - Les roches carbonatées Phases de liaison Le LIANT (entre les grains) : Calcite ou dolomite - ciment = aspect cristallin, brillant, translucide - matrice = pâte fine, opaque, type boue Uniforme (gris/marron/blanchâtre) http://www2.ulg.ac.be/geolsed/TP/TP.htm b - Les roches carbonatées Classification de Dunham (1962) b - Les roches carbonatées Mudstone Pas de grains + Réaction HCl b - Les roches carbonatées Les calcaires – wackestone à ammonites Calcaire à ammonites b - Les roches carbonatées Les calcaires – packstone à débris de lys de mer Calcaire à débris de lys de mer b - Les roches carbonatées Les calcaires Calcaire coquillier (bivalves) Calcaire à foraminifères (nummulites) b - Les roches carbonatées Les calcaires Idem déjections de crabes Pellets : taille entre 100 µm et 2 mm b - Les roches carbonatées Les calcaires – grainstone à oolithes Calcaire à oolithes Taille oolithes 0,5 à 2 mm b - Les roches carbonatées Boundstone Stromatolites Organismes en position de vie c - Les Évaporites – roches chimiques ⇒ composée d’une fraction chimique qui provient de la précipitation directe des ions à partir de l’évaporation intense de saumures marines ou continentales - lagunes en bordure de la mer ou lacs des pays désertiques. En général, la roche reprend le nom du minéral dont elle est constituée. Ex : sylvine (KCl) syvinite (KclNaCl), gypse(SO4Ca,2H2O), sel de mer =halite (NaCl),... c - Les Évaporites – roches chimiques le gypse : Ca SO4 2 H2O système monoclinique, éclat vitreux à nacré, souvent coloré par des impuretés (blanc, gris, rouge, vert…) - se raye à l’ongle c - Les Évaporites – roches chimiques la halite : Na Cl = sel gemme - système cubique – Saveur salée caractéristique ! Colorée si impuretés la sylvinite : KCl Système cubique - critères de distinction avec la halite : teinte rouge-orangée, saveur salée avec arrière goût amer 3- Quelques conseils Déterminer le pôle dominant qui permet de classer la roche : la roche est détritique, biologique ou chimique : Quels sont les éléments majoritaires ? Des fragments de roches ? Des organismes ? La roche contient uniquement sulfates ou chlorures? Roches détritiques Roches carbonatées Roches chimiques Si on ne voit pas d’éléments… goût salé : halite (sel !) => évaporite goût salé + amer + rouge orangé : sylvinite (potasse) => évaporite Les argilites happent à la langue, font une pâte avec l’eau. Réaction HCl => mudstone => roche carbonatée 3- Quelques conseils Classer la roche : Si c’est une roche carbonatée (calcaire) : réaction à l’acide positive, on utilise de préférence la classification de Dunham. On regarde la « boue » et les « éléments ». Si elle est détritique, on utilise la classification granulométrique. On regarde la taille des grains. Si due à la précipitation chimique, on donne le nom du minéral dominant EN RÉSUMÉ… OBSERVEZ !!!!!!
