ROCHES (Classification)Roches sédimentaires

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Genèse des roches sédimentaires

Les roches sédimentaires s'inscrivent dans le cycle majeur qui caractérise l'évolution de la lithosphère et qui peut être subdivisé en quatre secteurs fondamentaux, régis par des associations caractéristiques de processus variés : fragmentation et altération, ablation et transport, sédimentation, diagenèse.

Cycle des roches

Vidéo : Cycle des roches

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Fragmentation et altération

La fragmentation et l'altération se font sous l'action des complexes bioclimatiques et sont réservées aux milieux continentaux et à leurs bordures. L'observation signale que la surface des continents est habituellement revêtue d'une couche superficielle en général meuble, qui cache les matériaux de l'écorce et qui résulte des modifications subies par cette dernière au contact de l'atmosphère et dans la zone d'influence de la biosphère.

Cette évolution peut être simplement mécanique. Le cas le plus simple est celui des fractures, des diaclases ou des joints, hérités de la tectogenèse ou de la sédimentation et qui permettent un délogement sous l'effet, par exemple, de la seule gravité (éboulis). La thermoclastie n'a qu'un faible rôle, limité à l'éclatement de certaines roches (silex) sous l'action de chocs thermiques violents et à la désagrégation granulaire de roches polycristallines par dilatation différentielle des constituants. L'eau favorise ce phénomène, car son coefficient de dilatation est beaucoup plus grand que celui des roches. Dans la cryoclastie, facteur mécanique dominant dans les régions froides, l'eau est le moteur essentiel : les ruptures se produisent lorsque les pressions nées de la transformation eau → glace dépassent les forces de cohésion. Interviennent alors l'ampleur des écarts thermiques, la fréquence des alternances gel-dégel, la porosité, le coefficient d'imbibition. Dans les régions à couverture végétale restreinte, ces phénomènes mécaniques sont prépondérants, et le manteau des résidus conserve les caractères de la roche initiale : il y a morcellement du matériel sans évolution chimique sensible.

Dans les régions riches en eau et assez chaudes, les matières organiques abondent et les phénomènes sont beaucoup plus complexes. La dégradation chimique devient le fait essentiel ; elle peut être soit purement physico-chimique (dissolution, hydratation, hydrolyse), soit biochimique lorsque interviennent les produits actifs résultant de la vie, comme les composés humiques, l'ammoniaque, le gaz carbonique, les ions SO4, PO4, NO3, etc. C'est alors que se développent les sols, dont l'étude constitue à elle seule une science nouvelle, la pédologie.

Les constituants fondamentaux de l'écorce terrestre sont surtout des silicates. La dégradation chimique de ceux-ci s'explique par le fait qu'ils se sont formés dans des conditions thermodynamiques très différentes de celles qui règnent en surface : ils y sont en déséquilibre, donc instables et aptes à se modifier sous l'agression des facteurs externes. Ces derniers sont associés de manière variable en fonction des saisons et de la latitude : cette zonation latitudinale s'inscrira dans l'évolution régionale d'un matériel déterminé. C'est ainsi que les processus chimiques ont une action importante dans les zones humides (vitesse de percolation) et dans les zones chaudes (vitesse des réactions) : sensible dans la zone tempérée, cette action est presque nulle dans la ceinture désertique par manque d'eau, forte en zone tropicale, maximale vers l'équateur.

Ablation et transport

Les produits de l'altération sont divers : résidus non altérables (quartz, muscovite), minéraux partiellement altérés, minéraux de néoformation (argiles), solutions. Ces matériaux, et les produits pyroclastiques (cf. rochespyroclastiques), sont pris en charge par les agents de transport, l'eau constituant, sous forme liquide ou solide, le vecteur le plus général et le plus actif. Le transport en solution constitue le mode de transit le plus rapide. Il se manifeste déjà dans la percolation en appauvrissant les horizons supérieurs des sols et en enrichissant les horizons plus profonds. Il représente aussi 20 à 25 p. 100 du transport des matériaux par les fleuves et les rivières et correspond, à l'échelle mondiale, à une ablation moyenne de l'ordre de 1 cm/1 000 ans, alors que l'ablation totale est de l'ordre de 4 à 5 cm/1 000 ans. Le supplément est transporté en suspension ou par charriage sur le fond et amené aux mers ou océans. Les dépôts continentaux ne son [...]

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Roches de la Terre

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Roches détritiques : granulométrie et composants

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Écrit par :

  • : professeur à la faculté des sciences de l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, directeur du laboratoire de géologie de l'École normale supérieure de Paris

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Pour citer l’article

André JAUZEIN, « ROCHES (Classification) - Roches sédimentaires », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/roches-classification-roches-sedimentaires/