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Roches formées par le phénomène de sédimentation

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Objectifs

Les produits de l'érosion arrachés aux roches, issus de leur désagrégation ou de leur dissolution, sont transportés et/ou déposés dans différentes aires de sédimentation, sous forme d'éléments solides ou sous forme dissoute.
Que deviennent les éléments solides et les éléments dissous après leur dépôt ?
Les restes d'êtres vivants se déposent en grande quantité, par gravité, sur le lieu de leur mort, sur les continents ou au fond des océans.
Qu'advient-il de ceux-ci ?

1. Les aires de sédimentation

Les éléments solides entraînés par les eaux des rivières vont se déposer à différents endroits selon leur taille, leur masse et la force du courant. Ils constituent alors des sédiments détritiques.

Les aires de sédimentation les plus importantes sont les fonds marins, les deltas des fleuves et les plans d’eau sur les continents (mers intérieures, lacs).

a. Les fonds marins

Les fonds marins sont constitués d’éléments chimiques ou d’éléments solides dissous dans l’eau.
Ceux-ci proviennent :
- des alluvions continentaux,
- du volcanisme sous-marin ou insulaire,
- de la faune et de la flore constituants les récifs coralliens et de micro-organismes,
- de l’ensemble des êtres vivants fixant les éléments minéraux par l’intermédiaire de leurs squelettes calcaires ou siliceux (notamment le plancton),
- de nodules polymétalliques formés aux grandes profondeurs, par contact entre l’eau riche en minéraux dissous et les sédiments.

b. Les deltas

Les alluvions transportées par le courant forment un amas de dépôts à l’embouchure des fleuves. Ces dépôts divisent le cours d'eau en plusieurs bras dont le tracé avec la côte est souvent triangulaire, ressemblant à la lettre grecque Δ (Delta).
Les estuaires peuvent présenter d’autres configurations et les dépôts des particules les plus fines peuvent se faire jusqu’à une grande distance des côtes.

Doc. 1 : Delta du Mississippi (Louisiane)

c. Les plans d'eau continentaux

Dans les mers intérieures et les lacs on peut observer des dépôts de minéraux qui sont à l’origine de concrétions et de couches sédimentaires particulières, parfois exploitées par l’Homme, tel que le sel marin ou le gypse.

2. Formation des roches sédimentaires à partir des éléments solides

Au cours du temps, ces sédiments sont recouverts par d'autres sédiments et peuvent ainsi former de grandes épaisseurs.

Sous l'effet du poids et de l'accumulation des dépôts qui viennent les recouvrir, les sédiments vont progressivement chasser l'eau qu'ils contiennent et leurs grains vont se cimenter. Les sédiments deviennent alors une roche compacte appelée roche sédimentaire.

Exemple : La formation d'un grès
Le sable est un sédiment meuble formé de grains de quartz plus ou moins arrondis et de taille variable.

Au moment de leur dépôt, ces grains sont tout d'abord mélangés avec de l'eau, puis, sous leur propre poids, ils vont se compacter et se déshydrater pour finalement former une roche compacte dont les grains sont unis par un ciment. Cette roche sédimentaire d'origine détritique porte le nom de grès.

Doc. 2 : Formation d'un grès.

3. Roches sédimentaires formées à partir des éléments biologiques

Exemple : Le calcaire à globigérines

Les globigérines sont des animaux planctoniques marins. Elles utilisent le calcaire dissous dans l'eau de mer pour fabriquer leur coquille. Quand ces animaux meurent, leurs coquilles s'accumulent sous forme de sédiments qui vont se déshydrater et se compacter pour former des roches sédimentaires.

On parle alors de roches sédimentaires d'origine biologique, car elles sont constituées en grande partie d'organismes vivants.

Doc. 3 : Calcaire à globigérines.

4. Roches sédimentaires formées à partir d'éléments minéraux dissous

Exemple : Le calcaire oolithique

Les oolithes sont de minuscules billes de calcaire qui se forment à partir de la cristallisation du calcaire dissous dans l'eau autour d'un débris de coquille. Le calcaire ainsi formé s'accumule par couches successives.

Doc. 4 : Formation d'une oolithe.

Lorsque les oolithes atteignent une certaine taille, elles se déposent au fond de l'eau. Après accumulation, déshydratation et compaction, naissent les calcaires oolithiques.

Les calcaires oolithiques sont des roches sédimentaires d'origine chimique, car elles résultent de la cristallisation des substances dissoutes dans l'eau.

L'essentiel

Les matériaux issus de l'érosion sont à l'origine de la formation de sédiments. La précipitation chimique, l'accumulation, la compaction et la déshydratation de ces sédiments aboutit à la formation de roches nouvelles : les roches sédimentaires.

L'origine des sédiments permet de classer les roches sédimentaires en trois grands groupes :
– d'origine détritique ;
– d'origine chimique ;
– d'origine biologique.

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