LA FORMATION DES ROCHES SEDIMENTAIRES

LE VIEILLISSEMENT D’UN AFFLEUREMENT ROCHEUX : action de l’eau visible à long terme

1980 2005

L’eau de pluie constitue le principal agent d’érosion. Elle agit selon son intensité et la nature des roches. Elle peut pénétrer à l’intérieur des massifs rocheux (eaux d’infiltration) ou s’écouler à la surface des terrains (eaux courantes = eaux de ruissellement, ruisseaux, rivières etc…)

Affleurement de calcaire et argile

Front de taille d’une carrière de granite abandonnée

Altération en boules

Chaos granitique

Affleurement granitique qui a été soumis pendant des siècles aux agents atmosphériques

ROLE DES EAUX D’INFILTRATION DANS L’EROSION DU GRANITE

Un massif granitique présente un important réseau de fractures ou diaclases dans lequel les eaux de pluie s’infiltrent et circulent. Soumis longtemps à l’action de l’eau les minéraux du granit s’altèrent (se transforment) et le granite passe d’un état dit « sain » à un granite plus ou moins altéré « pourri » puis à l’arène granitique,

Front de taille d’une carrière de granite abandonnée

Granite pourri

Arène granitique au pied d’un bloc de granite

LE ROLE DES EAUX COURANTES

Le ravinement dans une roche meuble

Les eaux de ruissellement creusent par endroits des petites rigoles ou ravines et emportent des particules. Certaines s’accumulent au pied de la pente et contribuent à la formation d’un sol. D’autres particules de toutes tailles (argiles, sables, graviers…) sont emportées par les cours d’eau.

Dans les rivières et les fleuves, selon la force du courant, les différentes particules issues de l’érosion sont tour à tour déposées quand le courant devient faible puis reprises et transportées plus loin quand le courant devient plus fort.

Les sédiments les plus fins peuvent ainsi continuer leur chemin jusqu’aux embouchures des fleuves.

LA SEDIMENTATION

La baie du Mont Saint Michel (vue satellite)

Dépôt d’argiles en bordure du Couesnon

Envasement et ensablement de la baie du Mont Saint Michel par les sables et argiles venant du continent

Année après année, les sédiments s’accumulent et forment des couches de dépôts successifs qu’on appelle des strates.

La sédimentation se produit dans les mers, les lacs et autour des cours d’eau.

DU SEDIMENT A LA ROCHE SEDIMENTAIRE

Au fil du temps, les sédiments se tassent, perdent leur eau et se cimentent. Ils se transforment peu à peu en roches sédimentaires dans

lesquelles on retrouve des strates.

La formation des roches sédimentaires est très lente et nécessite plusieurs millions d’années.

Il existe des roches sédimentaires depuis que de l’eau coule sur Terre, il y a presque 4 milliards d’années.

Falaise de grès à Erquy (Côtes d’Armor)

DES ROCHES SEDIMENTAIRES : DEPOTS SUCCESSIFS DE SEDIMENTS TRANSFORMES EN ROCHES

Le Grand Canyon du Colorado (USA) a été creusé par le fleuve du même nom il y a 7 millions d’années dans des roches âgées de 270 millions d’années. Le fleuve a entaillé ces roches sur une profondeur de 1300 m, dégageant des couches successives dont la plus vieille, au fond, date de plus de 1840 millions d’années.

Des couches de Grès rouge de 1700 millions d’années surmontent un ensemble de galet cimentés (conglomérat, au premier plan vieux de 1800 millions d’années sur la rive Nord du lac Athabasca,au Canada.

L’épaisseur maximale de sédiments visibles à un endroit donné est de 2,5 km (au Hells Canyon, dans le N.E. de l’Oregon, USA) mais s’il était possible de voir leur épaisseur totale, dans l’histoire de la Terre, celle-ci représenterait une hauteur de 120 km !

LES ROCHES SEDIMENTAIRES PEUVENT CONTENIR DES FOSSILES

Calcaire contenant de nombreuses coquilles de pecten (coquille Saint –Jacques)

Extraction d’un humérus (os du bras) de dinosaure

Empreinte d’une feuille dans un calcaire de Haute Provence

Moulage interne de coquilles de Cérithes (gastéropodes)

Empreinte de pas de reptiles dans une formation gréseuse très fine, située dans l’Hérault, et âgée de près de 250 millions d’années

Les coquilles calcaires de nombreux animaux sont souvent bien conservées dans les roches sédimentaires . Pour les os des vertébrés certains sont solides et peuvent être extraits de la roche sans traitement préalable, d’autres sont friables et doivent être consolidés avec des produits adaptés avant toute manipulation. Plus rarement encore, l’empreinte d’un être vivant dans les sédiments, avec tous ses détails, pourra être conservée).

LA FOSSILISATION : UN PHENOMENE EXCEPTIONNEL

Une manipulation pour comprendre l’aspect de certains fossiles

L’animal vit sur les plantes aquatiques dans

les rivières et dans les lacs

A sa mort, l’animal tombe sur le fond (rapidement abrité du dioxygène et des prédateurs)

et sa matière organique se décompose.

La coquille est recouverte par des sédiments qui

remplissent aussi l’intérieur

La coquille est dissoute par les eaux qui circulent

dans le sédiment

De nouveaux minéraux comme la calcite cristallisent à la place de la coquille : cette minéralisation est

à l’origine des fossiles

Ainsi se forme un fossile que l’on pourra trouver au sein de la roche sédimentaire

Limnée actuelle dans un lac

Limnée fossile