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ROCHES (Formation) Diagenèse

Les étapes de la diagenèse

Les divers paramètres et processus responsables de l'évolution des sédiments ne sont pas réunis de façon aléatoire. Certains paramètres (pression, température) varient d'une manière à peu près linéaire avec la profondeur, mais d'autres, comme le potentiel d'oxydo-réduction, définissent des limites nettes (surface limite Eh = 0 entre la zone d'oxydation et la zone réductrice dans la diagenèse précoce). Aussi les combinaisons des divers agents permettent-elles de distinguer plusieurs étapes et plusieurs domaines de la diagenèse (fig. 3 et 4).

Étapes de la diagenèse - crédits : Encyclopædia Universalis France

Étapes de la diagenèse

Marge continentale : phases de la diagenèse - crédits : Encyclopædia Universalis France

Marge continentale : phases de la diagenèse

Pendant l'étape initiale (I), le sédiment à peine déposé est une vase mobile ; l'eau y permet des échanges avec le milieu extérieur (en général l'eau de mer). C'est une zone d'oxydation, où l'activité bactérienne est intense : les apports organiques abondants en font un véritable « humus » au pH légèrement acide. L'épaisseur de cette zone est de 0 à 50 cm. Les carbonates y sont dissous d'autant plus vite que les particules sont plus petites (grains d'aragonite, foraminifères, spicules d'éponges) ; les coquilles plus grandes sont en général protégées par le periostracum chitineux. La formation locale d'H2S est suivie d'une réaction immédiate avec Ca2+ qui engendre du gypse.

La deuxième étape (II) correspond à une zone réductrice où la vie anaérobie domine. H2S est abondant, et les oxydes de fer sont transformés en FeS, puis FeS2 (marcassite en pH neutre ou légèrement acide, pyrite en pH légèrement alcalin). Le pH peut atteindre des valeurs qui permettent la mobilisation de la silice.

L'absence de l'étape I correspond à des sédiments réducteurs dès l'interface eau de mer-sédiment ( milieu euxinique). L'ensemble I + II est le domaine de l'influence biologique : sa limite inférieure se situe entre 1 et 100 m.

Une troisième étape (III) marque le début de la compaction avec redistribution du matériel dans le sédiment. C'est là que se place la formation du ciment et des concrétions.

Au-delà, dans une quatrième étape (IV), le sédiment se consolide ( lithification), mais lentement, car la déshydratation des minéraux produit de l'eau qui, mélangée à l'eau interstitielle, monte lentement dans la série avec la réduction de la porosité. Cette étape, marquée par des recristallisations, passe insensiblement au métamorphisme dans les séries épaisses géosynclinales, mais souvent seulement au-delà de 1 000 m.

La dernière étape (V) groupe les transformations (surtout oxydation) accompagnant la phase d'évolution postérieure à l'émersion des roches sédimentaires qui ne sont pas passées par un stade métamorphique.

— André JAUZEIN

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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

Classification

Pour citer cet article

André JAUZEIN. ROCHES (Formation) - Diagenèse [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Variations minéralogiques et des paramètres géophysiques - crédits : Encyclopædia Universalis France

Variations minéralogiques et des paramètres géophysiques

Carbonifère supérieur : sédiments - crédits : Encyclopædia Universalis France

Carbonifère supérieur : sédiments

Étapes de la diagenèse - crédits : Encyclopædia Universalis France

Étapes de la diagenèse

Autres références

  • ACIDES ROCHES

    • Écrit par Jean-Paul CARRON
    • 426 mots

    En pétrographie, on qualifie de « roches acides » celles qui contiennent plus de 65 p. 100 en poids du constituant SiO2 (la silice). Comme les minéraux les plus siliceux — à l'exception bien entendu du quartz — sont les feldspaths alcalins, pour lesquels la teneur en SiO2 est précisément...

  • ANDÉSITES ET DIORITES

    • Écrit par Jean-Paul CARRON, Universalis, Maurice LELUBRE, René MAURY
    • 2 066 mots
    • 2 médias
    C'est à l'abbé Haüy (Traité de géognosie de J. F. d'Aubuisson de Voisins, 1819), qui mettait ainsi l'accent sur la présence, dans ces roches plutoniques, de minéraux différant nettement les uns des autres par leur couleur, que les diorites doivent leur nom (du grec diorizô...
  • ARGILES

    • Écrit par Daniel BEAUFORT, Maurice PAGEL
    • 2 654 mots
    • 7 médias

    Les argiles ont été utilisées très tôt dans l'histoire de l'humanité, après le silex et la pierre taillée. Ce matériau possède des propriétés plastiques particulières : facilement modelable, il peut être figé de façon irréversible, ce qui a permis les premières applications domestiques...

  • BASALTES ET GABBROS

    • Écrit par Jean-Paul CARRON, Universalis, René MAURY
    • 3 670 mots
    • 2 médias

    Les basaltes et les gabbros sont des roches magmatiques dont la composition chimique est très voisine. Basaltes et gabbros sont en effet intimement liés géographiquement puisqu'ils représentent les constituants largement majoritaires de la croûte océanique (ou « plancher océanique »). Schématiquement,...

  • Afficher les 49 références

Voir aussi