Étude d'un bassin sédimentaire et de ses roches
Objectif(s)
Comment se forme un bassin sédimentaire ?
Un bassin sédimentaire est une
dépression de la croûte terrestre (continentale
ou océanique) où s’accumulent des
sédiments. Sous l’effet du poids, ces
sédiments s’enfoncent et se transforment en
roches sédimentaires par diagenèse.
Pour comprendre comment se forme ce type de structure
géologique nous allons étudier le fossé
rhénan ou graben du Rhin.
1. Structure du fossé rhénan
Le fossé rhénan est une dépression
localisée entre Bâle (Suisse) et Francfort
(Allemagne). En surface, c’est une plaine.
Lorsque l’on étudie la structure de cette région en profondeur, on observe des failles normales témoins d’une extension passée de la croûte terrestre.
La dépression est comblée par une succession de roches sédimentaires disposées selon des couches horizontales :
• la plus ancienne correspond à des sédiments datant du Permien surplombée par des sédiments datant du Trias, puis des sédiments datant du Jurassique ;
• on trouve ensuite des sédiments issus de l’érosion des roches continentales recouverts de marnes contenant des couches d’évaporites datant de l’Eocène ;
• se succèdent ensuite de fines couches de marnes datant de l’Oligocène dans lesquels on trouve des gisements de potasse ;
• à la surface, on trouve des sédiments du quaternaire.
Lorsque l’on étudie la structure de cette région en profondeur, on observe des failles normales témoins d’une extension passée de la croûte terrestre.
La dépression est comblée par une succession de roches sédimentaires disposées selon des couches horizontales :
• la plus ancienne correspond à des sédiments datant du Permien surplombée par des sédiments datant du Trias, puis des sédiments datant du Jurassique ;
• on trouve ensuite des sédiments issus de l’érosion des roches continentales recouverts de marnes contenant des couches d’évaporites datant de l’Eocène ;
• se succèdent ensuite de fines couches de marnes datant de l’Oligocène dans lesquels on trouve des gisements de potasse ;
• à la surface, on trouve des sédiments du quaternaire.
2. Formation du fossé rhénan
• Au Trias et au Jurassique (-230 à -165
Ma)
La mer recouvre la région correspondant au futur fossé rhénan. Les sédiments se déposent et s’accumulent formant des couches de roches horizontales.
• Entre -165 Ma et -50 Ma
La mer se retire (régression marine). La sédimentation marine cesse.
• A l’Eocène (-50 Ma)
La plaque africaine entre en collision avec la plaque eurasienne. La chaîne des Alpes se forme et le socle granitique du fossé rhénan se fracture et s’étire dans le sens est-ouest. Les blocs rocheux basculent ce qui conduit à l’affaissement de la région (subsidence) ; un rift continental se forme, le fossé Rhénan. Des petits bassins se forment qui permettent une sédimentation continentale. Des marnes (mélange de calcaire et d’argile) se forment. Elles contiennent des évaporites.
• Vers -35 Ma
Le niveau des mers augmente (transgression marine). Une eau salée vient remplir le fossé Rhénan. Des périodes d’évaporation intense favorisent le dépôt de roches salines (halites).
Puis, le soulèvement du Jura isole le fossé rhénan de l’océan ce qui conduit de nouveau à une sédimentation continentale.
La mer recouvre la région correspondant au futur fossé rhénan. Les sédiments se déposent et s’accumulent formant des couches de roches horizontales.
• Entre -165 Ma et -50 Ma
La mer se retire (régression marine). La sédimentation marine cesse.
• A l’Eocène (-50 Ma)
La plaque africaine entre en collision avec la plaque eurasienne. La chaîne des Alpes se forme et le socle granitique du fossé rhénan se fracture et s’étire dans le sens est-ouest. Les blocs rocheux basculent ce qui conduit à l’affaissement de la région (subsidence) ; un rift continental se forme, le fossé Rhénan. Des petits bassins se forment qui permettent une sédimentation continentale. Des marnes (mélange de calcaire et d’argile) se forment. Elles contiennent des évaporites.
• Vers -35 Ma
Le niveau des mers augmente (transgression marine). Une eau salée vient remplir le fossé Rhénan. Des périodes d’évaporation intense favorisent le dépôt de roches salines (halites).
Puis, le soulèvement du Jura isole le fossé rhénan de l’océan ce qui conduit de nouveau à une sédimentation continentale.
L'essentiel
Un bassin sédimentaire est une dépression de
la croûte terrestre qui se forme soit par
subsidence (enfouissement sous l’effet du poids)
ou tectonique (amincissement de la croûte
continentale qui s’étire).
Les sédiments issus soit de la sédimentation marine soit de la sédimentation continentale (selon l’histoire géologique de la région) s’accumulent dans la dépression sous la forme de couches horizontales.
Les sédiments s’enfoncent et se transforment en roches sédimentaires par diagenèse.
La nature des roches sédimentaires et leur âge renseignent sur l’histoire de la région.
C’est dans ces régions que peuvent se former des pièges à hydrocarbures ou le dépôt d’évaporites telles que la potasse.
Les sédiments issus soit de la sédimentation marine soit de la sédimentation continentale (selon l’histoire géologique de la région) s’accumulent dans la dépression sous la forme de couches horizontales.
Les sédiments s’enfoncent et se transforment en roches sédimentaires par diagenèse.
La nature des roches sédimentaires et leur âge renseignent sur l’histoire de la région.
C’est dans ces régions que peuvent se former des pièges à hydrocarbures ou le dépôt d’évaporites telles que la potasse.
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