GRANULOMÉTRIE

Applications dans les sciences de la Terre

Comme moyen de description, la granulométrie permet d'établir une diagnose quantitative des formations meubles. Elle trouve ainsi une application particulièrement importante dans l'étude texturale des sols, à laquelle les pédologues attachent beaucoup d'importance. Par exemple, la classification américaine des textures, qui est très répandue, est présentée sous forme d'un diagramme triangulaire divisé en treize types texturaux. L'analyse granulométrique permet aussi de préciser l'évolution des sols. Ainsi, le lessivage des éléments argileux de l'horizon A d'un podzol et leur accumulation dans l'horizon B seront bien mis en évidence par des analyses granulométriques de ces horizons.

Comme moyen d'explication, la granulométrie permet de connaître dans une certaine mesure les conditions dynamiques du dépôt et le milieu dans lequel la sédimentation s'est produite. Le calibre général fournit déjà de précieuses indications sur le mode de transport. L'allure de la courbe granulométrique est encore plus riche d'enseignements. Des faciès granulométriques ont été définis par de nombreux sédimentologues. Pour des courbes cumulatives établies en coordonnées semi-logarithmiques, on peut distinguer entre autres les deux faciès suivants (J. Tricart) :

– le faciès logarithmique, où la courbe est rectiligne, indique l'absence de sélection lors du dépôt. Les moraines de fond, les coulées de solifluxion présentent très souvent une granulométrie de ce type ;

– le faciès sigmoïde, qui est, au contraire, caractéristique d'une sélection : les particules d'une certaine dimension se sont déposées, alors que les plus petites ont été entraînées et que les plus grosses n'ont pu atteindre l'endroit du dépôt. Les dunes, les bancs fluviaux, les plages marines offrent presque toujours de tels faciès.

Il existe naturellement bien d'autres faciès, notamment dans les dépôts polygéniques, par exemple lorsqu'un dépôt de galets a été ultérieurement enrichi d'une matrice de sable ou de vase. En outre, malgré les précautions prises, bien des échantillons analysés sont constitués par des mélanges de deux ou plusieurs lits mis en place dans des conditions différentes, comme un lit déposé lors d'une crue et un autre lors d'une décrue. Le choix des échantillons significatifs est une des grandes difficultés des techniques granulométriques.

Les indices de mauvais classement S₀, QdΦ donnent des renseignements beaucoup moins complets que la courbe cumulative qui décrit l'ensemble du sédiment. Les indices peu élevés (S₀ compris entre 1 et 2,5 ; QdΦ compris entre 0 et 1,3) caractérisant les bons triages correspondent aux accumulations éoliennes, aux dépôts de plage, alors que les indices très élevés (S₀ > 3 ; QdΦ > 1,6) indiquent une hétérométrie fréquente dans les moraines, les éboulis, les coulées boueuses ou les dépôts vaseux de décantation estuarienne, pour ne prendre que des cas extrêmes.

Les indications fournies par la granulométrie ne permettent pas toujours de reconstituer à elles seules les conditions de dépôt, et l'on doit alors faire appel à des techniques complémentaires, parmi lesquelles on peut citer l'étude des dispositions des particules sédimentaires : dispositions individuelles des grains, orientation, inclinaison et dispositions collectives, stratification.