Chapitre 9: la formation des roches sédimentaires

Dans le cours précédent, nous avons vu que les roches qui affleurent en surface sont érodée par différents éléments naturels dont le principal est l'eau. L'érosion entraine la formation de particules: les sédiments.

Problématique: que deviennent les sédiments issus de l'érosion des roches ?

 Les photos ci-dessous montrent que les sédiments issus de l'érosion (sables, graviers, boues, argiles...) sont transportées jusqu'aux mers et océans du globe.

Au début du cycle sédimentaire se trouve l'érosion. Les agents de l'érosion (vent, pluie, gel) arrachent de fines particules ou de fragments entiers de roche. Une fois détachés, ces éléments sont déplacés par des agents de transport (glacier, vent, et surtout l'eau). 

Lorsque ce transport s'effectue par l'eau, on parle de transport fluvial ou marin.

Plus la vitesse du cours d'eau est grande, plus sa capacité de transport est élevée. En parvenant en plaine puis dans les lacs et les océans, le débit ralentit et les sédiments s'immobilisent et s'accumulent.

Un fleuve transporte jusqu'à 10 millions de tonnes de sédiments par année.

Dans le monde entier, chaque année, les cours d'eau transportent autant de sédiment que l'ensemble de la terre/roche transportée par l'Homme sur la même période.

Ainsi, les plus grandes aires de sédimentation au monde sont les océans et les mers du globe, puis les lacs et enfin les cours d'eau eux-même puisque leurs fonds sont recouverts de particules de différentes tailles.

Sur la photo ci-dessous, on observe qu'au bords des mers et océans, on peut apercevoir des dépôts importants de roches sédimentaires empilées: les strates. Ces dépôts forment de nombreuses couches qui peuvent mesure plusieurs kilomètres de hauteur parfois.

Problème: quelle est l'origine de ces sédiments constituant les strates des falaises d'Etretat ?

Dans un premier temps, nous allons essayer de comprendre comment se déroule le dépôt des sédiments sur le fond des océans.

On peut supposer que les sédiments apportés par les fleuves doivent se déposer sur le fond des océans en couches successives si les vagues ne sont pas trop puissantes.

L'expérience suivante nous apporte la preuve que notre hypothèse est juste.

Les sédiments se déposent en couches successives appelées strates pendant des milliers voire des millions d'années jusqu'à créer des dépôts dont l'épaisseur peut être supérieure à 10km (on retrouve de telles épaisseurs dans le bassin d'Aquitaine en France).

Deuxième étape: comment expliquer que les roches sédimentaires, pourtant constituées de sédiments très fins, soient résistantes ?

On peut supposer que les roches sédimentaires présentes près de nos côtes sont constituées des mêmes sédiments qui sont apportés par les fleuves.

Il va nous falloir réaliser une expérience:

Cette expérience montre que lorsque des sédiments sont mélangés à de l'eau et que cette eau disparait, les sédiments semblent "collés" les uns aux autres. Mais si on gratte avec le doigt, le tout se désolidarise.

Donc sédiments + eau = sédiments collés de façon provisoire

Il nous manque encore une étape pour créer une roche sédimentaire solide.

Dans l'animation ci-dessous, les sédiments (ronds rouges) qui se déposent sur le fond d'un océan vont peu à peu s'accumuler et les plus enfouis, sous l'effet du poids des autres, vont être compactés: on a ici le début du processus de création d'une roche sédimentaire.

Mais n'oubliez pas que ces sédiments se déposent sur des épaisseurs immenses (des centaines voire milliers de mètres). Donc les sédiments déposés les premiers vont être fortement écrasés par le poids des sédiments déposés en dernier.

Animation formation des fossiles:

Et clé de détermination des fossiles: lien

Autre clé de détermination: lien