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L'étude des roches sédimentaires et des roches résiduelles - 1er S

Classe:

Première

Introduction

Les roches qui se forment à la surface de la terre sont dites exogènes. Les roches exogènes qui résultent de l'action des agents de d'érosion et de transport puis d'un dépôt mais aussi de l'activité des êtres vivants ou de phénomènes purement physiques ou chimiques sont dites sédimentaires.

L'évolution sur place sans transport des particules issues de la dégradation des roches préexistantes forme les roches résiduelles.

I. Les roches sédimentaire

1. Étude macroscopique

Les roches sédimentaires résultent du dépôt de sédiments en couche superposées appelées strates.

C'est pourquoi elles sont le plus souvent stratifiées.

Ces strates sont visibles dans les affleurements (une partie de terrain visible à la surface de la terre).

Cependant, les calcaires construits, édifiés sur place par des êtres vivants, sont dépourvus de stratification.

Les roches sédimentaires naissent au contact de la biosphère et sont donc souvent fossilifères. Cependant, de nombreuses roches sédimentaires sont azoïques, c'est-à-dire dépourvues de fossiles, parce que leur milieu de formation n'était pas propice à la fossilisation.

Les roches sédimentaires sont donc des roches qui sont disposées généralement en couche superposées le plus souvent stratifiées et renferment souvent des fossiles.

La plupart des roches sédimentaires sont constituées de grains libres (roche meubles) ou liés (roches cohérentes qui peuvent être friables ou dures).

2. Étude microscopique

L'observation de roches sédimentaires au microscope montre que certaines roches présentent des grains reliés entre eux par un ciment.

L'environnement détermine la nature du ciment : le cimentfibreux se forme en milieu subtidal, ciment prismatique en milieu intertidal, ciment micritique (microcristallin) en milieu supratidal et le ciment sparitique (cristaux de grande taille) en milieu continental.

L'observation au microscope de roche calcaire montre qu'il existe différents types de grains dans ses roches.

Ainsi on distingue les calcaires à bioclastes, des calcaires à pellets, des calcaires à oolites et des calcaires à intraclaste.

L'examen microscopique du sable montre qu'il peut renfermer du quartz et du fer.

La plupart des roches détritiques comme l'argile et le grès sont formés de quartz et de micas blancs (muscovites).

II. Mode de formation des roches sédimentaire

La formation des roches sédimentaires comporte deux grandes étapes : la sédimentation et la diagénèse.

a. La sédimentation

Des particules en équilibre dans l'agent de transport vont chuter et se déposer (sédimenter) si l'agent de transport ralentit ou disparaît.

Les sédiments se déposent par granulométrie (selon la taille) sur la surface de roches ou de sédiments sous‐jacents et préexistants, donc plus anciens (principe de superposition).

Remarque :

La sédimentation, par les renseignements directs qu'elle apporte sur les milieux de sédimentation, mais aussi par ceux, indirects, qu'elle donne sur les régions voisines, elle permet la reconstitution des paysages anciens (paléogéographie).

b. La diagénèse

Après leur dépôt, les sédiments se trouvent soumis à des conditions physico-chimiques nouvelles, notamment les pressions et les températures croissantes.

Ils subissent alors des transformations, selon un ensemble de processus qui constituent la diagénèse.

Certains processus comme la compaction et la cimentation modifient leur propriété physique ; d'autres comme les phénomènes de dissolution et de recristallisation, modifient leur composition.

Ainsi les sédiments deviennent peu à peu des roches sédimentaires

III. Classification sommaires roches sédimentaire

Il existe différentes manières de classer les roches sédimentaires : la classification d'après la composition chimique et la classification d'après l'origine.

1. La classification d'après l'origine

Dans cette classification, les roches sédimentaires sont classées en :

$-\ $roches siliceuses ;

$-\ $les roches argileuses (exemple : argilite) ;

$-\ $les roches carbonatées (calcaires) ;

$\-\ $les roches salines (sel gemme) ;

$-\ $les roches phosphatées(phosphate) ;

$-\ $les roches carbonées (pétrole)

2. la classification d'après l'origine

On distingue $3$ catégories de roches sédimentaires :

$-\ $les roches d'origine détritique (exemple : le calcaire) ;

$-\ $les roches d'origine biochimique (le calcaire)

$-\ $les roches d'origine chimique (les roches salines).

IV. Les roches résiduelles

Les roches résiduelles (ou altérites) sont des roches exogènes formées par évolution sur place, sans transport des particules issues de la dégradation des roches mères préexistantes.

1. La constitution des roches résiduelles

La latérite se présente sous forme de matériau de structure vacuolaire de couleur variant du jaune au rouge plus ou moins foncée et même noir.

L'épaisseur et la dureté sont variables ayant beaucoup de vide et l'aspect d'une scorie.

2. Mode de formation des roches résiduelles (la latérite)

Le phénomène de latérisation est spécifique aux régions tropicales chaudes et humides.

Il s'agit d'une altération de la roche mère dont la caractéristique essentielle réside dans une mise en solution puis un départ de la silice, phénomène de lessivage accompagné d'un enrichissement en fer et en alumine sous forme de sesquioxyde $Fe_{2}O_{3}$ et $AL_{2}O_{3}.$

3. Classification des roches résiduelles

On distingue en fonction de leur composition minéralogique : les latérites, riches en fer et en alumine, les bauxites, riches en alumine...

Remarque :

Les bauxites se forment par lessivage des éboulis qui les appauvrit en manganèse et en fer. Il y a alors formation de bauxites (minerais d'aluminium).