ROCHES (Formation)Diagenèse

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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

Dessin : Étapes de la diagenèse

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Les étapes de la diagenèse dans un sédiment (d'après Strakhov) 

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Marge continentale : phases de la diagenèse

Dessin : Marge continentale : phases de la diagenèse

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Profil schématique d'une marge continentale situant les cinq phases de la diagenèse (d'après R. W. Fairbridge). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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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 [...]


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Variations minéralogiques et des paramètres géophysiques

Variations minéralogiques et des paramètres géophysiques
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Carbonifère supérieur : sédiments

Carbonifère supérieur : sédiments
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Étapes de la diagenèse

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Marge continentale : phases de la diagenèse

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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 (Formation) - Diagenèse », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/roches-formation-diagenese/