La diversité des roches sédimentaires détritiques - Maxicours

La diversité des roches sédimentaires détritiques

Objectif
  • Connaitre les caractéristiques d’une roche détritique (définition, nature et origine).
  • Savoir comment sont classées les roches détritiques.
  • Être capable d’expliquer l’origine de quelques roches détritiques, comme les roches détritiques terrigènes ou biodétritiques.
Points clés
  • Les roches détritiques sont des roches sédimentaires formées par au moins 50 % de particules issues de l’érosion d’autres roches ou d’organismes vivants.
  • La nature des roches détritiques dépend de la nature des roches altérées initialement.
  • Les roches détritiques sont classées en fonction de la taille des particules qui les forment (conglomérats, grès, pélites, etc.).
  • Les roches détritiques terrigènes sont formées à partir des produits d’érosion d’autres roches.
  • Les roches biodétritiques sont formées à partir de l’accumulation des squelettes d’organismes vivants.
Pour bien comprendre
  • La sédimentation se déroule en étapes successives : le tri, la granulométrique et le dépôt des particules, la déshydratation, la compaction et la cimentation des couches de sédiments.
  • Grâce à la sédimentation, les sédiments se transforment en roches sédimentaires qui peuvent être de nature détritique.
1. La diversité des roches sédimentaires détritiques

Plus de la moitié de notre paysage à la surface de notre planète ou immergé est composé de roches sédimentaires ou de sédiments.
Il existe différentes catégories de roches sédimentaires, dont les roches détritiques.

a. Description d'une roche détritique vue à l'affleurement
Doc. 1 : Photographie présentant une roche détritique

Cette roche détritique est formée de couches de sédiments) (chacune des alternances de couleur correspond à une strate) empilés au cours des temps et qui se sont consolidés durant le processus de sédimentation.

Une roche détritique est une roche sédimentaire composée d'au moins 50 % de particules (issues de l’érosion de roches préexistantes ou d’organismes vivants).

Ces particules peuvent être de nature et de taille variables : graviers, galets, blocs arrondis ou anguleux, sables, argiles, coquilles, etc.
La taille des particules peut varier de l’ordre du micromètre à plusieurs dizaines de centimètres.
Ces particules sont liées par un liant (qui peut être un ciment ou une matrice).
Pour distinguer une matrice d’un ciment, il faut l’observer à l’œil nu, puis au microscope.

b. Présentation de quelques roches détritiques observées à l'oeil nu

La nature d’une roche détritique dépend de l’origine et de la taille des particules qui la composent.

1. Exemple du conglomérat
Doc. 2 : Photographie d'un conglomérat de type poudingue

Un conglomérat est une roche détritique composée de morceaux discernables arrachés à une roche préexistante.
Ces morceaux de roches sont agglomérés par un liant qui peut être un ciment ou une matrice.

On observe, sur cette photo, un conglomérat de type poudingue, qui est formé de graviers, de galets et de blocs arrondis.
La taille de ces éléments est supérieure à 2 millimètres.
Ces galets, graviers et blocs arrondis peuvent provenir d’un granite qui a été altéré, par exemple.

Doc. 3 : Photographie d'un conglomérat de type brèche

Il existe aussi des conglomérats de type brèche qui contiennent les mêmes morceaux de roches discernables, mais avec une forme anguleuse.
La forme de ces morceaux de roches nous donne des indications sur leurs conditions de formation.

2. Exemple du grès
Doc. 4 : Photographie d'un échantillon de grès

Le grès est formé par l’agrégation de grains de sable liés par un ciment naturel.
Sur l’échantillon ci-dessus, les grains de sable sont fins. Ils ont une taille comprise entre 63 micromètres et 2 millimètres.
Ces grains de sable proviennent de l’altération de roches comme le granite, par exemple.

3. Exemple de la pélite (ou argilite)

La pélite, appelée aussi argilite, ressemble au grès mais les particules qui la forment sont des sables très fins appelés silts (= argiles).
Ces silts ont une taille inférieure à 63 micromètres.

Doc. 5 : Photographie d'un échantillon de pélite
c. Observation d'une roche détritique au microscope polarisant : exemple du grès

L’observation au microscope polarisant permet de repérer les minéraux plus petits qui constituent la roche, ainsi que d’identifier la nature du ciment.

Doc. 6 : Photographie d'une lame mince de grès observée au microscope

On peut observer, au microscope polarisant essentiellement, des minéraux de quartz et un ciment qui les lie.
Ces minéraux de quartz proviennent souvent de l’altération d’un granite.

Le ciment présent s’est formé par précipitation et cristallisation des éléments dissous dans les sédiments lors du processus de sédimentation.
Sur cette photo, le ciment est constitué de silice.

Silice : forme naturelle du dioxyde de silicium (SiO2) qui compose de nombreux minéraux comme le quartz.
2. La classification des roches sédimentaires détritiques

On peut classer les roches sédimentaires détritiques en 2 grandes catégories :

  • les roches détritiques terrigènes ;
  • les roches biodétritiques.

L’origine des particules qui les composent permet de les distinguer.

a. Roches détritiques terrigènes

Les roches détritiques terrigènes proviennent de l’accumulation de débris de roches et de minéraux provenant de roches continentales qui ont été altérées.
Les minéraux classiques les plus retrouvés sont des quartz, des feldspaths et des micas.

Les débris de roches et de minéraux sont liés par un ciment, fait souvent d’argiles ou d’éléments de type sables très fins.

On utilise la granulométrie pour classer et nommer les roches appartenant à cette catégorie.

Diamètre des particules Sédiments meubles Nom de la roche consolidée Nom du groupe des roches détritiques terrigènes
> 2 mm cailloux, blocs, graviers conglomérats rudites
entre 2 mm et 63 micromètres sables grès arénites
entre 63 micromètres et 2 micromètres silts siltites pélites
< 2 micromètres argiles argilites
Doc. 7 : Tableau présentant une classification des roches détritiques terrigène
b. Roches biodétritiques

Les roches biodétritiques proviennent de l’accumulation de parties minérales (coquilles, tests, os), provenant de l’activité d’organismes vivants.

Les organismes vivants prélèvent dans leur milieu de vie aquatique, par exemple, des éléments chimiques leur permettant de construire des squelettes internes ou externes (coquilles), de nature variée (calcaire, silice).
On dit que ces structures sont d’origine biochimique.
À la mort des organismes vivants, ces structures participent à la formation de sédiments et donc de roches sédimentaires, dites biodétritiques.

On peut citer comme exemple de roches biodétritiques : les calcaires biodétritiques de type falun ou lumachelle et les radiolarites.

Doc. 8 : Photographie d'un calcaire coquillé

 

Ces deux roches biodétritiques sont formées de coquilles calcaires entières ou brisées d’organismes vivants, cimentées entre elles.

Les coquilles des organismes vivants qui composent les roches biodétritiques peuvent avoir une autre origine.

Une radiolarite est une roche biodétritique, composée essentiellement de coquilles siliceuses de radiolaires (être vivant planctonique de mer chaude).
Il n’est pas possible à l’œil nu d’observer les coquilles siliceuses, car les radiolaires sont des organismes vivants microscopiques.

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