TD 3 : SOSE 1005 Pétrographie : Les roches exogènes

TD 3 : SOSE 1005Pétrographie : Les roches exogènes

Rappels : les différents types de roches

Roches endogènes Roches exogènes

Métamorphiques

Magmatiques

Volcaniques Plutoniques

Roches résiduelles

Roches sédimentaires

Qui se sont formées ou proviennentde l’intérieur de la croûte terrestre

Qui se sont formées à la surfacede l’écorce terrestre

Les roches exogènes ne représentent que 5% du volume des roches de la croûte terrestre

mais couvrent 75% de sa surface.

I. Processus

Altération Erosion

Transport

Dépôt

Diagénèse

Roches meubles

Roches consolidées

ROCHES SEDIMENTAIRES

ROCHES RESIDUELLES

1. ALTERATION : Ensemble de processus qui vont "ameublir" une roche et rendre sa matière mobilisable.

• Altération chimique• Altération mécanique

Agents d'altération = agents atmosphériques, biologiques, tectoniques, ….

2. EROSION : Mobilisation de cette matière

3. TRANSPORT : Agents de transport = eau, vent, glaciers

4. DEPOT : Particules : dépôt par gravité (agents de transport plus assez énergique)

Ions : précipitation ( saturation / organismes vivants)

Formation d'un sédiment fait de particules élémentaires

5. DIAGENESE : Ensemble des processus qui affectent un dépôt sédimentaire et le transforme progressivement en roche sédimentaire consolidée (compaction, cimentation).

I. Processus

ROCHES PREEXISTANTES

ALTERATION CHIMIQUE(Dissolution, Hydrolyse, …)

DESAGREGATION MECANIQUE (Cryoclastie, …)

II. Classification des roches exogènes

Lapiaz = figures de dissolution sur calcaire pur

RESIDUS

ROCHESRESIDUELLES



IONS(mis en solution)

Transport et précipitation

Transport et utilisation par

des organismes


ROCHESBIOCHIMIQUESROCHES

CHIMIQUES


DEBRIS(particules solides)

Transport et dépôt

ROCHES DETRITIQUES

DIAGENESE

Pas de transport

Évolution surplace

ROCHES EXOGENES

Cimentation


RESIDUS

ROCHESRESIDUELLES






des organismes



CHIMIQUES




ROCHES DETRITIQUES

DIAGENESE

Pas de transport

Évolution surplace

III. Roches sédimentaires détritiques


Définition : Roches détritiques constituées de particules (éléments figurés) issues de l'altération de roches préexistantes (fragments de roche ou de minéraux). Ces particules peuvent être liées entre elles par une phase de liaison.

Phase de liaison :• Matrice (grains fins d'origine détritique)• Ciment (précipitation)

Elémentsfigurés

Phasede liaison


Classe Taille

Rudite > 2mm

Arénite 2mm - 63μm

Lutite < 63μm

Classification selon la taille des éléments figurés (quelle que soit leur nature)

Rochesmeubles

Rochesconsolidées

BlocsGalets

GraviersConglomérats

Sables Grès

SiltsArgiles

Pélite

et sur la présence ou non d’un ciment

3 tailles= 6 roches


fins grains de quartz (silts)

fine boue calcaire

minéraux argileux

• Siltites (grain fins)

• Argilites (grain très fins)

Lutites :

Pélite

Pélite(consolidées)

Argiles(meubles)

Fort pouvoir adsorbant (argiles gonflantes)

Argiles


Arénites :

Sables(meubles)

• Minéraux isolés en grains (Quartz, feldspaths, micas)• Débris coquilliers calcaires (de 0 à 100%)

Grès(consolidé)

• Classement / nature éléments figurés et ciment• Ciment : carbonaté, siliceux, ferrugineux, …

Sable1 cmGrès1 cm

consolidation


Rudites : Eléments grossiers = transport peu important et/ou forte énergie(formation continentale et frange littorale)

Conglomérats(consolidé)

• Poudingues : élément figurés arrondis• Brèches : éléments figurés anguleux

• polygéniques : élément de différentes origines• monogéniques : éléments de même origine

Poudingue Brèche1 cm 1 cm

RESIDUS

ROCHESRESIDUELLES






des organismes



CHIMIQUES




ROCHES DETRITIQUES

DIAGENESE

Pas de transport

Évolution surplace


IV. Roches sédimentaires chimiques

• Précipitation (par concentration) d'éléments dissous dans une solution (H20)

Classe Noms Description

Calcaires(CaCO3)

Calcaire Oolithiquepetites sphères de CaCO3 (< 2 mm) autour d’un noyau.

Calcaire Pisolithique sphères deCaCO3 (>2 mm)

Calcaire Dolomitique Calcaire (CaCO3) + Dolomie CaMg (CO3)2.

TravertinSources d’eaux chargées en CaCO3 avec débris ou empreintes de végétaux

Siliceuses(SiO2)

Silex Concrétion de Silice dans Calcaires et Marnes

EvaporitesSel gemme (Halite) NaCl. Evaporation d’une solution de chlorure

de sodium (ex. évaporation d’eau de mer)

GypseCaSO4 (H2O)2. Evaporation d’une solution de sulfate de calcium

Calcaire oolithique

noyaux


• Précipitation (par concentration) d'éléments dissous dans une solution (H20)


Calcaires(CaCO3)

Calcaire Oolithiquepetites sphères de CaCO3 (< 2 mm) autour d’un noyau.

Calcaire Pisolithique sphères deCaCO3 (>2 mm)

Calcaire Dolomitique Calcaire (CaCO3) + Dolomie CaMg (CO3)2.

TravertinSources d’eaux chargées en CaCO3 avec débris ou empreintes de végétaux

Siliceuses(SiO2)

Silex Concrétion de Silice dans Calcaires et Marnes

EvaporitesSel gemme (Halite) NaCl.

Ex: évaporation d’eau de merGypse CaSO4 (H2O)2


Paludier

HaliteSilex

Gypse

Gypse

Silex avec gangue « cortex » calcaire

Travertin

RESIDUS

ROCHESRESIDUELLES






des organismes



CHIMIQUES




ROCHES DETRITIQUES

DIAGENESE

Pas de transport

Évolution surplace

V. Roches sédimentaires biochimiques


• Tests d’organismes ayant fixé des éléments dissous dans l’eau


Calcaires(tests d’organismes

calcaires)

Calcaire Lumachelles

Débris de lamellibranches

Calcaire à Polypiers

Construction récifale,coraux.

CraieDébris d’algues unicellulaires (Foraminifères, Coccolithes)

FalunSable calcaire avec débris de coquilles de lamellibranches et de gastéropodes.

Siliceuses(tests siliceux)

DiatomitesDébris de coquilles de diatomées. Très légère. Absorbant, abrasif.

Carbonées(restes

d’organismes carbonés – Matière

organique)

Tourbes Débris végétaux (mousses)

LignitesDébris végétaux “supérieurs”.Structure fibreuse, ligneuse.

Charbon Dépôt végétal. Grande concentration de Carbone.

PétroleMatière organique Hydrocarbures. Dégradation du plancton par des bactéries. Solide = Asphalte.

Craie et coccolithophoridés

Lumachelle

Calcaire à polypiers et polypiers

Falun



• Tests d’organismes ayant fixé des éléments dissous dans l’eau


Calcaires(tests d’organismes

calcaires)

Calcaire Lumachelles

Débris de lamellibranches

Calcaire à Polypiers

Construction récifale,coraux.

CraieDébris d’algues unicellulaires (Foraminifères, Coccolithes)

FalunSable calcaire avec débris de coquilles de lamellibranches et de gastéropodes.

Siliceuses(tests siliceux)

DiatomitesDébris de coquilles de diatomées. Très légère. Absorbant, abrasif.

Carbonées(restes

d’organismes carbonés – Matière

organique)

Tourbes Débris végétaux (mousses)

LignitesDébris végétaux “supérieurs”.Structure fibreuse, ligneuse.

Charbon Dépôt végétal. Grande concentration de Carbone.

PétroleMatière organique Hydrocarbures. Dégradation du plancton par des bactéries. Solide = Asphalte.


Carbonifère

Tourbe

Lignite

Charbon

Pétrole

RESIDUS

ROCHESRESIDUELLES






des organismes



CHIMIQUES




ROCHES DETRITIQUES

DIAGENESE

Pas de transport

Évolution surplace

VI. Roches résiduelles

VI. Roches résiduelles

Résidu solide laissé sur place par l’altération.Meubles (argiles) ou consolidés.

Exemple

La Bauxite

Formé par l’altération des roches endogènes et exogènes, ou des aluminosilicates.Elimination des éléments solubles - Concentration en Al (peu soluble)

(Faits d’hydroxydes d’Aluminium)

Colorée en rouge par les Oxydes de Fer

RESIDUS

ROCHESRESIDUELLES






des organismes



CHIMIQUES




ROCHES DETRITIQUES

DIAGENESE

Pas de transport

Évolution surplace

ROCHES EXOGENES

Cimentation


VII. Description macroscopique des roches

Voir p 33 du fascicule

• La texture

- homogène : aspect lisse

- granulaire : toucher rugueux = éléments figurés dans une phase de liaison

• Dureté (Echelle de Mohs)

- Se raye à l'ongle, à l'acier ?

- Raye le verre ?

• Débit (cassure de la roche)

- Massif

- Friable

- Conchoïdal

VII. Description macroscopique des roches

Voir p 33 du fascicule

• Couleur

- Gris, noir: présence de matière organique

- Ocre, rouge : présence d'oxyde de fer

• Test HCl (acide chlorhydrique)

Réaction à l'HCl => présence de CaCo3 (roche calcaire)

• Eléments constitutifs

- Eléments figurés : taille, forme, nature (test HCl, dureté, …)

- Phase de liaison : type (ciment ou matrice), nature, …

Nom de la roche

Cong

lo. c

alca

ire

Calc

arén

ite

C. b

iocl

astiq

ue

C. à

pol

ypie

rs

C. o

olith

ique

Gré

s

Cong

lom

érat

Calc

aire

Brèc

he

Poud

ingu

e

Gyp

se

Hal

ite

C. li

thog

raph

ique

Mar

ne

Argi

lite

R. é

vapo

ritiqu

es

R. d

étriti

que

silic

euse

Argi

les

Texture

Test HCl

Taille deséléments figurés

Nature deséléments figurés

Nature :- des éléments figurés- de la phase de liaison

Homogèneet/ou lisse

Hétérogène – rugueusegranulaire

Test HCl

Positif Négatif

Bioclastes Oolithes

GaletsGraviersSables

Polypiers

PositifNégatif

tendre +bulles sales

Pulvérulenttendre

Compactcass. conchoïdale

Calc

aire

Crai

e

< 2 mm > 2 mm

Anguleux Arrondis

Forme deséléments figurés

Autres …

Cassure

Dureté

Cassure

Cass.conchoïdale

Pulvérulenttendre

Densitétrès faible

Colle sihumide

Dia

tom

ite

Litéblanc

Irrégulière

Sile

x

Dureté

Rayele verre

Se rayeà l'ongle

SaléNonsalé

Goût

Attention : Ce tableau n'est pas exhaustif !

Exemple de procédurede reconnaissance desroches sédimentaires

Documents

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