SÉDIMENTOLOGIE

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Sédimentation marine

Les océans sont les principales régions de sédimentation actuelle ; si les variations rapides de milieu qui caractérisent l'ère quaternaire introduisent dans la disposition actuelle des sédiments une variété qui avait été inconnue au cours de la plupart des périodes antérieures, les sédiments marins n'en sont pas moins beaucoup plus monotones que les sédiments continentaux, et de vastes aires présentent une homogénéité remarquable quant à la composition et à l'épaisseur des dépôts.

Sédiments marins : répartition

Dessin : Sédiments marins : répartition

Répartition des sédiments marins. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les océans reçoivent des terres émergées une grande masse de sédiments, apportés soit par l'intermédiaire des eaux courantes, soit par les vents. Le mode d'introduction de ces matériaux dans le milieu océanique, ponctuel dans le premier cas, diffus dans le second, règle la répartition des sédiments marins terrigènes. Mais une part encore plus importante des sédiments marins a été produite dans le milieu marin lui-même, soit par la précipitation chimique d'éléments dissous, soit parce que ces éléments dissous ont été extraits de l'eau de mer par des organismes vivants. Comme la plupart des éléments dissous proviennent initialement de la lithosphère, c'est presque entièrement aux dépens des continents que les océans se comblent peu à peu de sédiments. Le processus aboutirait à un nivellement général si une masse à peu près équivalente de sédiments marins n'étaient pas incorporés progressivement aux continents par le jeu des mouvements orogéniques affectant les marges continentales.

Modes de transport des sédiments marins

Les aires de sédimentation des divers types de dépôts océaniques sont déterminées par les possibilités d'accès, d'une part, et par les possibilités de maintien, d'autre part. Or, les éléments introduits dans l'océan mondial, et destinés à former plus tard les sédiments marins, peuvent, à partir des embouchures de fleuves ou de glaciers, ou à partir de la surface, être répartis vers les diverses régions du fond selon trois types de processus.

Le cheminement au ras du fond est particulièrement actif dans le milieu littoral, où la dérive, qui est essentiellement l'œuvre des houles, étale latéralement les matériaux grossiers ou sableux de part et d'autre des points d'introduction en milieu marin (embouchures et falaises). Il reste efficace, même à contre-pente, sur les plateaux continentaux, où les houles les plus longues ont un effet saisonnier et où les courants, et notamment les courants de marée, affectent les sables et les vases. Au-delà de la profondeur d'action des houles longues, les déplacements sur le fond paraissent n'affecter que certains itinéraires vers lesquels les sédiments se concentrent, et par lesquels ils dévalent, en masse et lors d'événements « catastrophiques », l'escarpement continental. Le long des canyons, ils acquièrent une vitesse leur permettant de se répandre sur les plaines abyssales, insuffisante toutefois pour qu'ils y puissent, sauf à proximité du débouché des canyons, escalader des contre-pentes. Enfin, dans les plaines abyssales, les sédiments boueux et gorgés d'eau semblent soumis à une reptation en nappe qui tend à réduire toutes les pentes à des valeurs infimes, en étalant presque parfaitement le remplissage des dépressions.

Les sédiments les plus fins ne peuvent pas se maintenir sur le fond à proximité du littoral, où l'agitation est trop grande lorsqu'il ouvre vers le large. C'est en suspension qu'ils sont transportés, et ils suivent les déplacements de l'eau jusqu'à ce que les courants les fassent parvenir dans des zones calmes où leur décantation est possible. Tantôt le dépôt est possible dans les replis du littoral, à l'abri des houles, où se forment les marais maritimes ; tantôt c'est grâce à la profondeur que les sédiments fins trouvent le calme : sur les parties profondes des plateaux continentaux, ils forment des vasières plus ou moins discontinues ; tantôt, enfin, les particules fines sont conduites vers le large et vont se décanter avec une extrême lenteur (due à leur extrême finesse) à des distances considérables de leur point d'introduction dans l'océan. Elles constituent alors les « boues rouges des grands fonds », si elles sont seules à pouvoir parvenir jusqu'au fond ; sinon, elles sont incorporées dans les boues organogènes.

Enfin, une part probablement plus importante des matériaux fournis par les continents aux océans sont introduits en solution : ils suivent alors les mouvements de l'eau jusqu'à homogénéisation complète ; leur retour à l'état solide est opéré en fonction des conditions climato-écologiques, soit par l'intermédiaire d'organismes vivants qui puisent leur nourriture parmi les matières en solution dans l'eau qui les baigne, soit directement par précipitation chimique en cas de sursaturation locale ou régionale.

La variété de ces modes de transport, le tri qui s'effectue au cours du transport, les limitations que les divers milieux apportent au cheminement ou au maintien des particules sur le fond déterminent une répartition des types de sédiments en fonction de la profondeur, d'une part, et de la place par rapport aux continents fournisseurs, d'autre part.

Sédimentation littorale

Si, en dernière analyse, tous les matériaux du littoral proviennent du continent, certains ont fait un long séjour au large avant de revenir à la côte. Les accumulations littorales comprennent donc deux types de sédiments : ceux qui, soit à partir des embouchures des fleuves, soit par l'érosion des falaises et des platiers rocheux, ont été directement fournis par les terres émergées, et ceux qui ont été rejetés à la côte, venant du plateau continental. Ces derniers sont moins variés et comportent, d'une part, des éléments détritiques (galets, graviers et sables) dont la mise en place sur le plateau date souvent de l'une des régressions quaternaires et avait été opérée par les fleuves et, d'autre part, des éléments organogènes (débris de coquilles ou d'algues calcaires). Leur rejet à la côte est dû au balayage du plateau continental par les houles longues (cela affecte surtout les sables et graviers), au transport en suspension par les courants (cela concerne surtout les pélites, particules fines qui constituent la matrice des vases) ou au transport sur flotteur (pour les éléments grossiers : galets accrochés à des algues à crampons, débris anguleux incorporés dans des glaces flottantes). La répartition de ces éléments venus du large n'est pas, comme pour les éléments transportés le long de la côte, conditionnée par les obstacles littoraux, alors qu'un promontoire peut entraver complètement la fourniture de sédiments au littoral à partir d'une embouchure déterminée.

C'est donc l'action des houles et des courants qui, soit par le balayage du plateau continental, soit par dérive littorale à partir des embouchures, règle la répartition des principaux types de sédiments littoraux.

Les galets sont [...]

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Sédiments marins : répartition

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Répartition des sédiments

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  • : 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
  • : professeur à l'université de Bretagne-Occidentale, Brest
  • : ancien conseiller scientifique à l'Institut français du pétrole

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Pour citer l’article

André JAUZEIN, Jean-Pierre PINOT, André VATAN, « SÉDIMENTOLOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/sedimentologie/