Roche s??dimentaire
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Les roches s??dimentaires sont des types de roches qui se forment par la d??p??t de mati??re ?? la Terre la surface de et dans les plans d'eau. La s??dimentation est le nom collectif pour les processus qui causent min??rale et / ou des particules organiques ( d??tritus) ?? r??gler et d'accumuler ou de min??raux ?? pr??cipiter dans une solution . Particules qui forment une roche s??dimentaire en accumulant sont appel??s s??diments . Avant d'??tre d??pos??, a ??t?? form?? par des s??diments intemp??ries et l'??rosion dans une zone de source, puis achemin??s vers le lieu de d??p??t par l'eau , le vent , la glace , mouvement de masse ou de glaciers qui sont appel??s agents de d??nudation.
Le couvercle de la roche s??dimentaire des continents de la cro??te terrestre est vaste, mais la contribution totale des roches s??dimentaires est estim?? ?? seulement 8% du volume total de la cro??te. Les roches s??dimentaires sont seulement une mince couche sur une cro??te consistant principalement ign??es et m??tamorphiques . Les roches s??dimentaires sont d??pos??s en couches que couches, formant une structure appel??e literie. L'??tude des roches s??dimentaires et des strates rocheuses fournit des informations sur la sous la surface qui est utile pour le g??nie civil , par exemple dans la construction de les routes, les maisons , tunnels, canaux ou autres constructions. Les roches s??dimentaires sont ??galement des sources importantes de ressources naturelles comme le charbon , les combustibles fossiles , l'eau potable ou minerais.
L'??tude de la s??quence des strates s??dimentaires de roche est la principale source de connaissances scientifiques sur l' histoire de la Terre , y compris pal??og??ographie, pal??oclimatologie et de la histoire de la vie. Le discipline scientifique qui ??tudie les propri??t??s et l'origine des roches s??dimentaires est appel?? s??dimentologie. S??dimentologie est ?? la fois partie de la g??ologie et de la g??ographie physique et recouvre partiellement avec d'autres disciplines dans le Sciences de la terre, tels que la p??dologie , g??omorphologie, g??ochimie ou g??ologie structurale.
Classification g??n??tique
Bas?? sur les processus responsables de leur formation, les roches s??dimentaires peuvent ??tre subdivis??es en quatre groupes: les roches s??dimentaires clastiques, biochimiques (ou biog??nes) roches s??dimentaires, roches s??dimentaires chimique et une quatri??me cat??gorie pour les "autres" roches s??dimentaires form??es par les impacts, volcanisme, et d'autres processus mineures.
Roches s??dimentaires clastiques
Roches s??dimentaires clastiques sont compos??s de silicates et de fragments de roches qui ont ??t?? transport??s par des fluides en mouvement (par charriage, charge suspendue, ou par flux s??diments gravit??) et ont ??t?? d??pos??s lorsque ces fluides sont venus pour se reposer. Roches clastiques sont compos??es en grande partie de quartz , feldspath , rock (lithiques) fragments, les min??raux argileux, et mica; de nombreux autres min??raux peuvent ??tre pr??sents comme accessoires et peuvent ??tre localement importantes.
S??diments clastiques et des roches s??dimentaires clastiques ainsi, sont subdivis??s en fonction de la taille de particule dominante (de diam??tre). La plupart des g??ologues utilisent Udden-Wentworth ??chelle de la taille des grains et de diviser s??diments non consolid??s en trois fractions: gravier (> de 2 mm de diam??tre), sable (1/16 ?? 2 mm de diam??tre), et la boue ( argile est <1/256 mm et limon se situe entre 1/16 et 1/256 mm). La classification des roches s??dimentaires clastiques parall??le de ce r??gime; conglom??rats et br??ches sont faits principalement de gravier, gr??s sont faits principalement de sable , et mudrocks sont faits principalement de boue. Cette subdivision tripartite se refl??te dans les grandes cat??gories de rudites, ar??nites, et lutites, respectivement, dans la litt??rature ancienne.
Subdivision de ces trois grandes cat??gories est bas??e sur les diff??rences de forme (clast conglom??rats et br??ches), composition ( gr??s), la taille et / ou la texture du grain ( mudrocks).
Conglom??rats et br??ches
Conglom??rats sont en majorit?? compos??es d'arrondi gravier et sont compos??es de br??ches dominante angulaire gravier.
Gr??s
syst??mes de classification des Gr??s varient largement, mais la plupart des g??ologues ont adopt?? le syst??me Dott, qui utilise l'abondance relative de quartz, feldspath, et des grains de cadres lithiques et l'abondance de la matrice boueuse entre ces grains plus gros.
- Composition de grains de cadres
- L'abondance relative des grains de sable cadres de taille d??termine le premier mot dans un nom de gr??s. Aux fins de nommage, l'abondance de grains de cadres est normalis??e ?? quartz , feldspath , et des fragments lithiques form??s ?? partir d'autres roches. Ce sont les trois ??l??ments les plus abondants de gr??s; tous les autres min??raux sont consid??r??es comme des accessoires et non utilis??s dans la d??nomination de la roche, ind??pendamment de l'abondance.
- Gr??s ?? quartz ont> 90% de grains de quartz
- Gr??s feldspathique ont <90% de grains de quartz et de feldspath plus de grains que de grains lithiques
- Gr??s lithiques ont <90% de grains de quartz et des grains plus lithiques que grains de feldspath
- Abondance de la matrice boueuse entre les grains de sable
- Lorsque les particules de la taille du sable sont d??pos??es, l'espace entre les grains de sable, soit reste ouvert ou est rempli avec de la boue (limon et / ou argile particules de taille).
- Gr??s ??propres?? avec espace de pores ouverts (qui peuvent ensuite ??tre rempli avec du ciment) sont appel??s ar??nites
- Gr??s boueux avec abondante (> 10%) sont appel??s matrice boueuse wackes.
- Lorsque les particules de la taille du sable sont d??pos??es, l'espace entre les grains de sable, soit reste ouvert ou est rempli avec de la boue (limon et / ou argile particules de taille).
Six noms de gr??s sont possibles en utilisant des descripteurs pour la composition du grain (quartz, feldspathic- et lithic-) et le montant de la matrice (wacke ou ar??nite). Par exemple, un quartzar??nite serait compos?? de la plupart (> 90%) des grains de quartz et ont peu d'aucune matrice / argileuse entre les grains, un wacke lithique aurait grains lithiques abondantes (<90% de quartz, le reste aurait plus lithiques que le feldspath ) et de la matrice boueuse abondante, etc.
Bien que le syst??me de classification Dott est largement utilis?? par s??dimentologues, les noms communs comme grauwacke, arkose et de gr??s de quartz sont encore largement utilis??s par les non-sp??cialistes et dans la litt??rature populaire.
Mudrocks
Mudrocks sont des roches s??dimentaires compos??es d'au moins 50% limon et du argile particules -sized. Ces particules relativement ?? grains fins sont g??n??ralement transport??s sous forme de particules en suspension par ??coulement turbulent dans l'eau ou de l'air, et d??pos?? que les calmes d'??coulement et les particules se d??posent sur suspension.
La plupart des auteurs utilisent actuellement le terme ??mudrock?? pour d??signer toutes les roches compos??es en majorit?? de boue. Mudrocks peuvent ??tre divis??s en siltstones (principalement compos??s de particules de limon de taille), mudstones (m??lange sub??gales de particules du limon et d'argile de taille), et argilites (compos??es principalement de particules d'argile de taille). La plupart des auteurs utilisent " schiste ??comme un terme pour un mudrock fissiles (ind??pendamment de la taille des grains), bien que certains ouvrages anciens utilise le terme ??schiste?? comme synonyme de mudrock.
Roches s??dimentaires biochimiques
Roches s??dimentaires biochimiques sont cr????s lorsque les organismes utilisent des mat??riaux dissous dans l'air ou de l'eau pour construire leurs tissus. Les exemples incluent:
- La plupart des types de calcaire sont form??s ?? partir des squelettes calcaires d'organismes tels que coraux, mollusques et foraminif??res.
- Charbon qui se forme les plantes absorbent le carbone de l'atmosph??re et se combinent avec d'autres ??l??ments pour construire leurs tissus.
- D??p??ts de chert form?? ?? partir de l'accumulation de squelettes siliceux d'organismes microscopiques tels que radiolaires et diatom??es.
Roches s??dimentaires chimiques
Formes de roches s??dimentaires chimiques lors de constituants min??raux dans la solution deviennent sursatur??e et inorganique pr??cipiter. Roches s??dimentaires chimiques courants comprennent calcaire oolithique et compos??e de roches ??vaporites min??raux tels que halite (sel gemme), sylvite, barytine et de gypse .
??Autres?? roches s??dimentaires
Cette quatri??me cat??gorie Divers comprend des roches form??es par Les ??coulements pyroclastiques, br??ches d'impact, br??ches volcaniques, et d'autres processus relativement rares.
Syst??mes de classification de composition
Alternativement, les roches s??dimentaires peuvent ??tre subdivis??s en groupes en fonction de leur composition min??ralogique:
- Roches s??dimentaires siliciclastiques, comme d??crit ci-dessus, sont en majorit?? compos??s de silicates. Les s??diments qui composent ces roches a ??t?? transport?? comme charge de fond, charge suspendue, ou en flux s??diments gravit??. Roches s??dimentaires siliciclastiques sont subdivis??s en conglom??rats et br??ches, gr??s, et mudrocks.
- Roches s??dimentaires sont compos??es de carbonate de calcite (de CaCO 3 rhombo??drique), l'aragonite (CaCO 3 orthorhombique), de la dolomite (CaMg (CO 3) 2), et d'autres min??raux de carbonate sur la base du CO 2
3 ions. Les exemples communs incluent calcaire et dolomie. - ??vaporite roches s??dimentaires sont compos??es de min??raux form??s ?? partir de l'??vaporation de l'eau. Les min??raux les plus communs sont ??vaporites carbonates (calcite et d'autres sur la base de CO 2
3), des chlorures ( halite et d'autres construits sur Cl -), et sulfates ( gypse et d'autres construits sur le SO 2
4). Roches ??vaporites comprennent g??n??ralement abondante halite (sel gemme), le gypse , et anhydrite. - Roches s??dimentaires riches en mati??res organiques ont d'importantes quantit??s de mati??re organique, g??n??ralement sup??rieur ?? 3% de carbone organique total. Les exemples communs incluent le charbon , l'huile de schiste ainsi que roches m??res du p??trole et du gaz naturel.
- Roches s??dimentaires siliceuses sont compos??es presque enti??rement de silice (SiO 2), typiquement en tant que chert, opale, calc??doine ou d'autres formes microcristallines.
- Riches en fer des roches s??dimentaires sont compos??es de> 15% de fer; les formes les plus courantes sont formations de fer ruban??es et ferrugineuses
- Roches s??dimentaires phosphat??s sont compos??s de min??raux phosphat??s et contiennent plus de 6,5% de phosphore ; exemples comprennent les d??p??ts de nodules de phosphate, des lits d'os, et mudrocks phosphat??s
D??p??t et diagen??se
Le transport des s??diments et des d??p??ts
S??dimentaires roches se forment lorsque les s??diments est d??pos?? hors de l'air, la glace, le vent, la gravit??, ou des flux de transport de l'eau dans les particules suspension. Ce s??diment est souvent form?? lorsque intemp??ries et l'??rosion briser un rocher dans un mat??riau en vrac dans une zone source. Le mat??riau est ensuite transport??s de la zone de source ?? la zone de d??p??t. Le type de s??diments transport??s d??pend de la g??ologie de la arri??re-(la zone de source du s??diment). Cependant, certaines roches s??dimentaires, comme ??vaporites, sont compos??es d'un mat??riau qui se est form?? ?? l'endroit de d??p??t. La nature d'une roche s??dimentaire d??pend donc non seulement sur l'apport de s??diments, mais aussi sur le environnement de d??p??t s??dimentaire dans laquelle elle est form??e.
Diagen??se
Le terme diagen??se est utilis?? pour d??crire tous les chimiques, physiques et biologiques des changements, y compris c??mentation, subie par un s??diment apr??s son d??p??t initial, exclusive de l'alt??ration de surface. Certains de ces proc??d??s provoquent le s??diment ?? consolider: un appareil compact, formes de substances solides ?? partir de mat??riaux en vrac. Les jeunes roches s??dimentaires, en particulier ceux des Quaternaire (la p??riode la plus r??cente de l' ??chelle de temps g??ologique ) sont souvent encore consolid??es. Comme le d??p??t de s??diments se accumulent, le surcharger (ou lithostatique) pression monte et un processus connu sous le nom lithification a lieu.
Les roches s??dimentaires sont souvent satur??s d'eau de mer ou les eaux souterraines, dans laquelle les min??raux peuvent dissoudre ou ?? partir de laquelle les min??raux peuvent pr??cipiter. Pr??cipitants min??raux r??duisent la espace poreux dans une roche, un processus appel?? cimentation. En raison de la diminution de l'espace des pores, l'original conn??s fluides sont expuls??s. Les min??raux pr??cipit??s forment un ciment et font la roche plus compacte et plus comp??tente. De cette fa??on, fragments en vrac dans une roche s??dimentaire peuvent devenir ??coll??s?? ensemble.
Lorsque la s??dimentation continue, une couche de roche devient plus profond enterr?? comme un r??sultat. La pression lithostatique dans la roche augmente en raison du poids des s??diments sus-jacente. Cela provoque le compactage, un processus dans lequel les grains r??organiser m??caniquement. Le compactage est, par exemple, un processus important dans diagenetic argile, qui peut consister en un premier temps 60% d'eau. Au cours de compactage, cette eau interstitielle est press?? sur les pores. Compacation peut ??galement ??tre le r??sultat de la dissolution de grains par solution de pression. Le mat??riau dissous pr??cipite ?? nouveau dans les pores ouverts, ce qui signifie qu'il ya un flux net de mat??riau dans les pores. Cependant, dans certains cas, une certaine dissolution du min??ral et pr??cipitent pas ?? nouveau. Ce processus est appel?? lessivage et augmente l'espace des pores dans la roche.
Certains biochimiques processus, comme l'activit?? des bact??ries , peuvent affecter min??raux dans une roche et sont donc consid??r??es comme faisant partie de la diagen??se. Champignons et plantes (par leur racines) et divers autres organismes qui vivent sous la surface peuvent ??galement influencer la diagen??se.
Enterrement de roches raison de la s??dimentation continue conduit ?? pression et la temp??rature a augment??, ce qui stimule certaines r??actions chimiques. Un exemple est les r??actions par lesquelles mati??re organique devient lignite ou le charbon . Lorsque augmentation de la temp??rature et de la pression encore, le domaine de la diagen??se fait place ?? m??tamorphisme, le processus qui forme roche m??tamorphique .
Propri??t??s
Couleur
La couleur d'une roche s??dimentaire est souvent principalement d??termin?? par le fer , un ??l??ment avec deux principaux oxydes: oxyde de fer (II) et de fer (III) de l'oxyde. Oxyde de fer (II) seulement sous formes circonstances anoxiques et donne la roche une couleur grise ou verd??tre. De fer (III) de l'oxyde est souvent sous la forme du min??ral h??matite et donne la roche rouge??tre ?? la couleur brun??tre. Dans les climats arides continentales roches sont en contact direct avec l'atmosph??re, et l'oxydation est un processus important, donnant ?? la roche une couleur rouge ou orange. ??paisses s??quences de roches s??dimentaires rouges form??es dans les climats arides sont appel??s lits rouges. Cependant, une couleur rouge ne signifie pas n??cessairement la roche form??e dans un environnement continental ou climat aride.
La pr??sence de mati??re organique peut colorer un rocher noir ou gris. La mati??re organique est dans la nature form?? ?? partir d'organismes morts, principalement des plantes. Normalement, ces mati??res ??ventuellement d??sint??grations par oxydation ou l'activit?? bact??rienne. Dans des circonstances anoxiques, cependant, mati??re organique ne peut pas se d??sint??grer et devient un s??diment sombre, riche en mati??re organique. Cela peut par exemple se produire au fond des mers profondes et les lacs. Il ya peu de courant d'eau dans de tels environnements, afin oxyg??ne de l'eau de surface ne est pas abattu, et le s??diment d??pos?? est normalement une argile sombre bien. Roches sombres riches en mati??re organique sont donc souvent schistes.
Texture
Le la taille, la forme et l'orientation des fragments ou des min??raux dans une roche est appel??e sa texture. La texture est une petite propri??t?? d'un rocher, mais d??termin?? beaucoup de ses propri??t??s ?? grande ??chelle, telles que la densit?? , porosit?? ou perm??abilit??.
Roches clastiques ont une ??texture clastiques ', ce qui signifie qu'ils sont constitu??s de fragments. L'orientation 3D de ces fragments est appel?? le tissu de la roche. Entre les fragments de la roche peut ??tre compos?? d'un ou une matrice de ciment (ce dernier peut ??tre constitu?? de cristaux d'un ou plusieurs min??raux pr??cipit??s). La taille et la forme des fragments peuvent ??tre utilis??s pour d??terminer la vitesse et la direction du courant dans l'environnement s??dimentaire o?? la roche a ??t?? form??e; bien, la boue calcaire ne se installe dans l'eau calme, tout en gravier et les grandes clastes ne sont d??pos??s en d??pla??ant rapidement l'eau. La taille des grains de roche est habituellement exprim??e par le Wentworth ??chelle, si des ??cailles alternatifs sont utilis??s parfois. La taille des grains peut ??tre exprim?? comme un diam??tre ou un volume, et est toujours une valeur moyenne - un rocher est compos?? de fragments de tailles diff??rentes. Le distribution statistique de la taille des grains est diff??rente pour diff??rents types de roches et est d??crite dans une propri??t?? appel??e la le tri de la roche. Lorsque tous les fragments sont plus ou moins de la m??me taille, la roche est appel??e ??bien tri??e ', quand il ya un ??cart important dans la taille des grains, la roche est appel??e?? mal tri??e.
La forme de fragments peut refl??ter l'origine de la roche.
Coquina, une roche compos??e de fragments de coquilles bris??es, ne peut se former dans l'eau ??nergique. La forme d'un clast peut ??tre d??crit en utilisant quatre param??tres:
- la texture de surface d??crit la quantit?? de soulagement ?? petite ??chelle de la surface d'un grain qui est trop petit pour influencer la forme g??n??rale.
- arrondi d??crit la douceur g??n??rale de la forme d'un grain.
- ' Sph??ricit?? ??d??crit la mesure dans laquelle le grain se rapproche d'une sph??re .
- ' sous forme de grains ??d??crit la forme tridimensionnelle du grain.
Roches s??dimentaires chimiques ont une texture non clastique, compos??e enti??rement de cristaux. Pour d??crire une telle texture que la taille moyenne des cristaux et le tissu sont n??cessaires.
Min??ralogie
La plupart des roches s??dimentaires contiennent soit quartz (surtout roches silicoclastiques) ou calcite (en particulier roches carbonat??es). En contraste avec les roches ign??es et m??tamorphiques, un roches s??dimentaires contient g??n??ralement tr??s peu diff??rents min??raux majeurs. Cependant, l'origine des min??raux dans une roche s??dimentaire est souvent plus complexe que ceux dans une roche ign??e. Min??raux dans une roche s??dimentaire peuvent ont form?? par pr??cipitation lors de la s??dimentation ou diagen??se. Dans le second cas, le pr??cipit?? min??ral peut avoir grandi sur une ancienne g??n??ration de ciment. Une histoire diag??n??tique complexe peut ??tre ??tudi??e par min??ralogie optique, en utilisant un microscope p??trographique.
Les roches carbonat??es dominante consistent en carbonate min??raux comme la calcite , aragonite ou dolomite. Les deux ciment et fragments fossiles (y compris et oo??des) d'une roche carbonat??e peut ??tre constitu?? de min??raux carbonat??s. La min??ralogie d'un rocher clastiques est d??termin??e par la mati??re fournie par la zone source, la mani??re de transport vers le lieu de d??p??t et la stabilit?? d'un min??ral particulier. La stabilit?? des principaux min??raux de roche de formage (leur r??sistance aux intemp??ries) est exprim??e par S??rie de r??actions de Bowen. Dans cette s??rie, le quartz est la plus stable, suivie de feldspath , les micas, et d'autres min??raux qui sont moins stables que peu pr??sent lorsque l'alt??ration se est produite. Le montant de l'alt??ration d??pend principalement de la distance de la zone de source, le climat local et le temps qu'il a fallu pour l's??diments pour y ??tre transport??. Dans les roches s??dimentaires plus, le mica, les min??raux de feldspath et moins stables ont r??agi ?? des min??raux argileux tels que kaolinite, illite ou smectite.
Fossiles
Parmi les trois principaux types de roches, les fossiles sont le plus souvent trouv??s dans des roches s??dimentaires. Contrairement ?? la plupart des roches ign??es et m??tamorphiques, roches s??dimentaires se forment ?? des temp??ratures et des pressions qui ne d??truisent pas les restes fossiles. Souvent, ces fossiles ne peuvent ??tre visibles lorsqu'ils sont ??tudi??s sous un microscope ( microfossils) ou avec un loupe.
Organismes morts dans la nature sont en g??n??ral rapidement ??limin??s par charognards, bact??ries , pourriture et de l'??rosion, la s??dimentation, mais peut contribuer ?? des circonstances exceptionnelles o?? ces processus naturels sont incapables de travailler, provoquant fossilisation. La chance de fossilisation est plus ??lev??e lorsque la vitesse de s??dimentation est ??lev??e (de sorte que la carcasse est rapidement enterr??), dans milieux anoxiques (o?? peu d'activit?? bact??rienne se produit) ou quand l'organisme avait un squelette particuli??rement difficile. Grandes, fossiles bien conserv??s sont relativement rares.
Fossiles peuvent ?? la fois ??tre les restes directs ou empreintes d'organismes et de leurs squelettes. Le plus souvent conserv??s sont les parties les plus dures des organismes tels que les os, les coquilles, bois?? tissus de plantes. Tissus mous a une chance beaucoup plus faible d'??tre pr??serv?? et le tissu fossilis?? et doux des animaux ??g??s de plus de 40.000.000 ann??es est tr??s rare. Empreintes d'organismes faites de son vivant sont appel??s tracer fossiles. Des exemples sont terriers, empreintes de pied, etc.
Faire partie d'une roche s??dimentaire ou m??tamorphique, fossiles subissent le m??me processus diag??n??tiques que ce rocher. Une coque compos??e de calcite peut par exemple dissoudre, tout en un ciment de la silice remplit alors la cavit??. De la m??me mani??re, les min??raux pr??cipitants peuvent remplir les cavit??s autrefois occup??s par les vaisseaux sanguins, tissus vasculaires ou d'autres tissus mous. Ceci pr??serve la forme de l'organisme, mais modifie la composition chimique, un processus appel?? permineralisation. Les min??raux les plus communs dans les ciments permineralisation sont carbonates (calcite), en particulier les formes de silice amorphe ( calc??doine, silex, chert) et pyrite . Dans le cas des ciments de silice, le processus est appel?? lithification.
A haute pression et la temp??rature, la mati??re organique d'un organisme mort subit des r??actions chimiques dans lesquelles volatiles telles que l'eau et le dioxyde de carbone sont expuls??s. Le fossile, ?? la fin, se compose d'une fine couche de carbone pur ou sa forme min??ralis??e, graphite. Cette forme de fossilisation est appel?? carbonisation. Il est particuli??rement important pour les fossiles de plantes. Le m??me processus est responsable de la formation de combustibles fossiles comme lignite ou le charbon .
Structures s??dimentaires primaires
Ouvrages d'art dans les roches s??dimentaires peuvent ??tre divis??s en structures ??primaires?? (form??s pendant le d??p??t) et les structures ??secondaires?? (form??es apr??s le d??p??t). Contrairement textures, structures sont toujours caract??ristiques ?? grande ??chelle qui peuvent facilement ??tre ??tudi??es dans le domaine. Structures s??dimentaires peuvent dire quelque chose sur l'environnement s??dimentaire ou peuvent servir ?? raconter de quel c??t?? l'origine fait face o?? la tectonique ont bascul?? ou renvers?? couches s??dimentaires.
Les roches s??dimentaires sont fix??es dans les couches dites lits ou strates. Un lit est d??finie comme ??tant une couche de roche qui a un uniforme lithologie et la texture. Lits forment par le d??p??t de couches de s??diments au-dessus de l'autre. La s??quence de lits qui caract??rise les roches s??dimentaires est appel?? literie. Lits simples peuvent ??tre de quelques centim??tres ?? plusieurs m??tres d'??paisseur. Finer, couches moins prononc??es sont appel??s strates et de la structure, il se forme dans une roche est appel??e stratification. Lamelles sont g??n??ralement moins d'une ??paisseur de quelques centim??tres. Bien que la literie et le laminage sont souvent ?? l'origine de nature horizontale, ce ne est pas toujours le cas. Dans certains environnements, les lits sont d??pos??s ?? un (g??n??ralement de petite taille) angle. Parfois plusieurs ensembles de couches avec des orientations diff??rentes existent dans la m??me roche, une structure appel??e croix-literie. Croix-formes literie lorsque l'??rosion ?? petite ??chelle se produit pendant le d??p??t, en coupant une partie des lits. Les nouveaux lits forment alors un angle aux anciens.
Le contraire de la croix-literie est lamination parall??le, o?? toutes les couches s??dimentaires est parall??le. Avec t??les, les diff??rences sont g??n??ralement caus??es par des changements cycliques dans l'approvisionnement en s??diments, caus??es par exemple par les variations saisonni??res des pr??cipitations, de la temp??rature ou de l'activit?? biochimique. Lames qui repr??sentent les changements saisonniers (similaire ?? anneaux des arbres) sont appel??s varves. Toute roche s??dimentaire compos??e de millim??tre ou plus fines couches d'??chelle peut ??tre nomm?? avec le laminite terme g??n??ral. Certaines roches ne ont pas de stratification du tout, leur caract??re structurel est appel?? la literie massif.
Granoclassement est une structure o?? les lits avec une granulom??trie inf??rieure se produisent au-dessus des lits avec des grains plus gros. Cette structure se forme lorsque l'eau se ??coulant rapide se arr??te de couler. Grandes, fragments lourds en suspension se d??posent d'abord, puis plus petits fragments. Bien granoclassement peut se former dans de nombreux environnements diff??rents, il est caract??ristique pour courants de turbidit??.
Le formes de relief (la surface d'un lit notamment) peut ??tre le signe d'un environnement s??dimentaire particulier aussi. Des exemples de formes de lit comprennent dunes et ripple marks. Marquages uniques, tels que les marques d'outils et des moulages de fl??te, sont bosquets creus??es dans une couche s??dimentaire qui sont conserv??s. Ce sont souvent des structures allong??es et peuvent ??tre utilis??es pour ??tablir le sens de l'??coulement pendant le d??p??t.
Ripple marks se forment ??galement dans l'eau qui coule. Il existe deux types: les rides des vagues asym??triques et sym??triques ondulations de courant. Environnements o?? le courant est dans un sens, comme les rivi??res, produisent des ondulations asym??triques. La branche la plus longue de ces ondulations est orient??e oppos??e ?? la direction du courant. Ondulations des vagues se produisent dans des environnements o?? les courants se produisent dans toutes les directions, comme battures.
Un autre type de forme de lit sont Des fentes de boue, provoqu??e par la d??shydratation de s??diments qui vient parfois au-dessus de la surface de l'eau. Ces structures sont g??n??ralement trouv??s au battures ou signaler barres le long des rivi??res.
Structures s??dimentaires secondaires
Structures s??dimentaires secondaires sont des structures dans les roches s??dimentaires qui forment apr??s le d??p??t. Ces structures forment par des proc??d??s chimiques, physiques et biologiques ?? l'int??rieur des s??diments. Ils peuvent ??tre des indicateurs de circonstances survenus apr??s le d??p??t. Certains peuvent ??tre utilis??s en tant que sens des crit??res.
Pr??sence organique dans un s??diment peut laisser plus de traces que des fossiles. Pistes et conserv??s terriers sont des exemples de tracer fossiles (??galement appel??s ichnofossiles). Certains fossiles de traces tels que des empreintes de pattes de dinosaures ou les premiers humains peuvent capturer l'imagination humaine, mais ces traces sont relativement rares. La plupart des traces fossiles sont de terriers mollusques ou des arthropodes . Ce est ce qu'on appelle des terriers bioturbation par s??dimentologues. Il peut ??tre un indicateur pr??cieux de l'environnement biologique et ??cologique apr??s le s??diment a ??t?? d??pos??. D'autre part, l'activit?? d'enfouissement d'organismes peuvent d??truire d'autres structures (primaires) dans les s??diments, ce qui rend plus difficile une reconstruction.
Structures secondaires peuvent aussi avoir ??t?? form?? par diagenesis ou la formation d'un sol ( p??dogen??se) quand un s??diment est expos?? au-dessus du niveau d'eau. Un exemple d'une structure commune diag??n??tique dans des roches carbonat??es est un stylolite. Stylolites sont des plans irr??guliers ??taient mat??riau a ??t?? dissous dans les fluides interstitiels dans la roche. Le r??sultat de la pr??cipitation de certaines esp??ces chimiques peut ??tre de coloration et de coloration de la roche, ou la formation de concr??tions. Concr??tions sont ?? peu pr??s les organes concentriques avec une composition diff??rente de la roche h??te. Leur formation peut ??tre le r??sultat de pr??cipitations localis??es en raison de petites diff??rences dans la composition ou la porosit?? de la roche h??te, comme autour des fossiles, ?? l'int??rieur des terriers ou autour des racines. Dans les roches carbonat??es telles que calcaire ou craie, chert ou concr??tions silex sont communs, tout en gr??s terrestres peuvent avoir des concr??tions de fer. concr??tions de calcite en argile sont appel??s concr??tions septarian.
Apr??s le d??p??t, les processus physiques peut d??former le s??diment, formation d'une troisi??me cat??gorie de structures secondaires. Densit?? contraste entre les diff??rentes couches s??dimentaires, comme entre le sable et l'argile, peut entra??ner la structures de flamme ou met en charge, form?? par invers?? diapirisme. Le diapirisme provoque la couche sup??rieure dense ?? se enfoncer dans l'autre couche. Parfois, le contraste de densit?? peut entra??ner ou faire cro??tre lorsque l'un des lithologies d??shydrate. L'argile peut ??tre facilement comprim?? ?? la suite de la d??shydratation, tandis que le sable conserve le m??me volume et devient relativement moins dense. D'autre part, lorsque le pores pression du fluide dans une couche de sable d??passe un point critique le sable peut circuler ?? travers recouvrant des couches d'argile, formant organismes discordantes de roches s??dimentaires appel??es digues s??dimentaires (le m??me processus peut former volcans de boue sur la surface).
Une digue s??dimentaire peut ??galement ??tre form?? dans un climat froid o?? le sol est gel?? en permanence pendant une grande partie de l'ann??e. Givre intemp??ries peut former des fissures dans le sol qui se remplissent de d??combres d'en haut. Ces structures peuvent ??tre utilis??s comme indicateurs du climat ainsi que le mode de structures.
contrastes de densit?? peuvent aussi causer petite ??chelle failles , alors m??me que la s??dimentation continue (syn-s??dimentaire failles). Ces failles peut ??galement se produire lorsque de grandes masses de s??diments non lithifi??s sont d??pos??es sur une pente, par exemple ?? la face avant d'un delta ou le talus continental. Instabilit??s dans ces s??diments peuvent entra??ner affaissement. Les structures qui en r??sultent dans la roche sont syn-s??dimentaire plis et failles, qui peuvent ??tre difficiles ?? distinguer des plis et failles form??es par forces tectoniques dans les roches lithifi??s.
Environnements s??dimentaires
Le cadre dans lequel se forme de roches s??dimentaires est appel?? l'environnement s??dimentaire. Chaque environnement poss??de une combinaison caract??ristique des processus et des circonstances g??ologiques. Le type de s??diment qui est d??pos?? ne est pas seulement d??pendante du s??diment qui est transport?? ?? un endroit, mais aussi de l'environnement lui-m??me.
Un marine signifie l'environnement la roche a ??t?? form??e dans une mer ou l'oc??an . Souvent, une distinction est faite entre les milieux marins profonds et peu profonds. Marin profond se r??f??re g??n??ralement ?? des environnements de plus de 200 m sous la surface de l'eau. Environnements marins peu profonds existent ?? c??t?? de c??tes et peuvent se ??tendre hors des limites de la plate-forme continentale. L'eau dans ces milieux a une ??nergie plus ??lev??e que celle g??n??ralement dans des environnements profonds, en raison de l'activit?? des ondes. Cela signifie des particules grossi??res de s??diments peuvent ??tre transport??s et le s??diment d??pos?? peut ??tre plus grossi??re que dans des environnements profonds. Lorsque le s??diment disponible est transport?? du continent, une alternance de sable , d'argile et limon est d??pos??. Lorsque le continent est loin, le montant de cette s??diments apport?? peut-??tre petit, et les processus biochimiques dominent le type de roche qui se forme. Surtout dans les climats chauds, les environnements marins peu profonds voir loin des c??tes essentiellement d??p??t de roches carbonat??es. L'eau chaude et peu profonde est un habitat id??al pour de nombreux petits organismes qui construisent des squelettes de carbonate. Lorsque ces organismes meurent leurs squelettes couler au fond, formant une ??paisse couche de boue calcaire qui peuvent en lithify calcaire. Milieux marins chaudes et peu profondes sont ??galement id??ales pour les environnements r??cifs coralliens, o?? les s??diments se compose principalement des squelettes calcaires d'organismes plus importants.
Dans les environnements marins profonds, le courant d'eau sur le fond de la mer est faible. Seulement fines particules peuvent ??tre transport??s ?? ces lieux. Typiquement s??diments d??poser sur le plancher oc??anique sont argile fine ou petits squelettes de micro-organismes. A 4 km de profondeur, la solubilit?? des carbonates augmente consid??rablement (la zone de profondeur o?? cela se produit est appel?? le lysocline). S??diments calcaires qui se enfonce en dessous de la lysocline dissoudre, donc pas de calcaire peut ??tre form??e en dessous de cette profondeur. Les squelettes de micro-organismes form??s de silice (tel que radiolaires) Caution encore bien. Un exemple d'une roche form??e de squelettes de silice est radiolarite. Lorsque le fond de la mer a une faible inclinaison, par exemple ?? la pentes continentales, la couverture s??dimentaire peuvent devenir instable, entra??nant courants de turbidit??. Les courants de turbidit?? sont perturbations brutales de l'environnement marin normalement assez profond et peuvent provoquer le d??p??t instantan??e g??ologiquement parlant de grandes quantit??s de s??diments, tels que le sable et le limon. La s??quence de roche form??e par un courant de turbidit?? est appel??e turbidite.
La c??te est un environnement domin?? par l'action des vagues. A la plage , s??diments grossiers dominante comme le sable ou gravier est d??pos??, souvent m??l?? ?? des fragments d'obus. Battures et les bancs sont des lieux qui sèchent parfois à cause de la marée . Ils sont souvent recoupés par des ravins, où le courant est fort et la taille des grains des sédiments déposés est plus grande. Où le long d'une côte (soit la côte d'une mer ou d'un lac) rivières pénètrent dans le corps de l'eau, deltas peuvent se former. Ce sont de grandes accumulations de sédiments transportés du continent à des endroits en face de l'embouchure de la rivière. Deltas sont en majorité composées de sédiments clastiques.
Une roche sédimentaire formée sur la terre a un environnement sédimentaire continental. Des exemples de milieux continentaux sont les lagunes, les lacs, mar??cages, les plaines inondables et les cônes alluviaux. Dans l'eau calme de marécages, lacs et lagunes, sédiments fins est déposé, mêlée de matière organique à partir de plantes et d'animaux morts. En cours d'eau, l'énergie de l'eau est beaucoup plus élevé et le matériau transporté est constitué de sédiments détritiques. Outre le transport par eau, les sédiments peut dans les environnements continentaux aussi être transporté par le vent ou les glaciers. Sédiments transportés par le vent est appelé éolien et est toujours très bien triée, alors que les sédiments transportés par un glacier est appelé glaciaire et est caractérisé par une très mauvaise tri.
Faciès sédimentaires
Environnements sédimentaires généralement de pair avec l'autre dans certaines successions naturelles. Une plage, où le sable et le gravier est déposé, est généralement limitée par un environnement marin plus profond un peu au large, où les sédiments plus fins sont déposés en même temps. Derrière la plage, il peut y avoir des dunes (où le dépôt dominante est bien triée sable) ou d'un lagon (où l'argile fine et de matière organique est déposé). Chaque environnement sédimentaire a ses propres caractéristiques dépôts. La roche typique formé dans un certain environnement est appelé ses faciès sédimentaires. Lorsque les strates sédimentaires accumulent à travers le temps, l'environnement peut changer, formant un changement de faciès dans le sous-sol à un endroit. D'autre part, quand une couche de roche avec un certain âge est suivie latéralement, la lithologie (le type de roche) et faciès éventuellement changer.
Faciès peuvent être distinguées dans un certain nombre de façons: façons les plus courantes sont par la lithologie (par exemple: le calcaire, siltstone ou grès) ou fossiles . contenu Coral par exemple ne vit que dans des environnements et des fossiles de coraux marins chaudes et peu profondes sont donc typique de faciès marins peu profonds. Faciès déterminées par lithologie sont appelés lithofaciès; faciès déterminées par les fossiles sont biofaciès.
Environnements sédimentaires peuvent changer leurs positions géographiques à travers le temps. Les côtes peuvent changer dans la direction de la mer lorsque le niveau de la mer baisse, lorsque la surface augmente en raison de forces tectoniques de la croûte de la Terre ou quand une rivière forme un grand delta. Dans le sous-sol, de tels déplacements géographiques des environnements sédimentaires du passé sont enregistrés dans les changements de faciès sédimentaires. Cela signifie que les faciès sédimentaires peuvent changer parallèle ou perpendiculaire à une couche imaginaire de rock avec un âge fixe, un phénomène décrit par la loi de Walther.
La situation dans laquelle côtes se déplacent dans le sens du continent est appelé transgression. Dans le cas de transgression, faciès marins profonds sont déposées sur faciès peu profondes, une succession appelé onlap. La régression est la situation dans laquelle un littoral se déplace dans la direction de la mer. Avec la régression, faciès peu profondes sont déposés sur le dessus de faciès plus profondes, une situation appelée offlap.
Les faciès de toutes les roches d'un certain âge peuvent être tracées sur une carte pour donner un aperçu de la paléogéographie. Une séquence de cartes pour les différents âges peut donner un aperçu de l'évolution de la géographie régionale.
Les bassins sédimentaires
Lieux où la sédimentation à grande échelle a lieu sont appelés bassins sédimentaires. La quantité de sédiments qui peut être déposé dans un bassin dépend de la profondeur du bassin, la soi-disant espace de logement. Profondeur, la forme et la taille d'un bassin dépendent de la tectonique, les mouvements au sein de la de la Terre lithosph??re. où la lithosphère se déplace vers le haut ( soulèvement tectonique), la terre finit par remonter au dessus du niveau de la mer, de sorte que et l'érosion enlève de la matière, et la région devient une source de nouveaux sédiments. Où la lithosphère se déplace vers le bas ( subsidence tectonique), il se forme un bassin de sédimentation et peuvent avoir lieu. Lorsque la lithosphère cesse diminuant, nouvel espace de logement continue à être créé.
Un type de bassin formé par l'écartement des deux pièces d'un continent est appelé un bassin de rift. Bassins Rift sont des bassins allongés, étroites et profondes. En raison de mouvements divergents, la lithosphère est étirée et amincie, de sorte que les chaudes asthénosphère se lève et réchauffe le bassin recouvrant rift. En dehors de sédiments continentaux, bassins de rift normalement ont également partie de leur remplissage constitué de dépôts volcaniques. Lorsque le bassin croît raison de la poursuite d'étirement de la lithosphère, le fossé grandit et la mer peut entrer, formant des dépôts marins.
Quand un morceau de la lithosphère qui a été chauffé et étiré refroidit à nouveau, sa densité augmente, provoquant l'affaissement isostatique. Si cette subsidence continue assez longtemps le bassin est appelé un bassin à l'affaissement. Des exemples de bassins affaissement sont les régions situées le long passif des marges continentales, mais bassins d'affaissement peuvent également être trouvés dans l'intérieur des continents. Dans les bassins affaissement, le poids supplémentaire des sédiments récemment déposés est suffisant pour garder l'affaissement d'aller dans un cercle vicieux. L'épaisseur totale du remplissage sédimentaire dans un affaissement des bassins peut donc dépasser 10 km.
Un troisième type de bassin existe le long des frontières de plaques convergentes - les endroits où un . mouvements des plaques tectoniques sous une autre dans l'asthénosphère Le des virages de plaque plongeante et forme un bassin d'avant-arc en face de la plaque-un bassin primordial allongée, profondément asymétrique. Bassins avant-arc sont remplis avec des dépôts marins profonds et épaisses séquences de turbidites. Cette remplissage est appelé flysch. Lorsque le mouvement convergent des deux résultats plaques en collision continentale, le bassin devient moins profonde et se développe en une bassin d'avant-pays. Dans le même temps, le soulèvement tectonique forme une ceinture de montagne dans la plaque supérieure, à partir de laquelle de grandes quantités de matériaux sont érodés et transportés vers le bassin . Ce matériau d'érosion d'une chaîne de montagne de croissance est appelé molasse et a un marin peu profond ou un faciès continentaux.
Dans le même temps, le poids croissant de la courroie de montagne peut provoquer un affaissement isostatique dans la zone de la plaque chevauchante de l'autre côté de la courroie de montagne. Le type de bassin résultant de cette subsidence est appelé un bassin d'arrière-arc et est généralement rempli par des dépôts marins peu profonds et molasse.
Influence des cycles astronomiques
Dans de nombreux cas changements de faciès et d'autres caractéristiques lithologiques dans les séquences de roches sédimentaires ont un caractère cyclique. Cette nature cyclique a été causée par des changements cycliques de l'offre de sédiments et de l'environnement sédimentaire. La plupart de ces changements cycliques sont causés par astronomiques cycles. Cycles astronomiques courts peuvent être la différence entre les marées ou la marée de printemps toutes les deux semaines. Sur une échelle de temps plus grande, les changements cycliques du climat et du niveau de la mer sont causés par des cycles de Milankovitch : changements cycliques dans l'orientation et / ou la position de l'axe de rotation de la Terre et orbite autour du Soleil Il existe un certain nombre de cycles de Milankovitch connu, d'une durée entre 10.000 et 200.000 années.
Relativement petits changements dans l'orientation de l'axe ou la longueur des saisons de la Terre peuvent avoir une influence importante sur le climat de la Terre. Un exemple sont les âges de glace de 2,6 millions d'années (le Quaternaire période ), qui sont supposés avoir été causés par les cycles astronomiques. Le changement climatique peut influer sur le niveau global de la mer (et donc la quantité d'espace d'hébergement dans les bassins sédimentaires) et l'apport de sédiments d'une certaine région. Finalement, les petits changements dans les paramètres astronomiques peuvent provoquer de grands changements dans l'environnement sédimentaire et de la sédimentation.
Les taux de sédimentation
La vitesse à laquelle les sédiments se dépose diffère en fonction de l'emplacement. Un canal dans un appartement de marée peut voir le dépôt de quelques mètres de sédiments en une journée, tandis que sur le plancher océanique profonde chaque année que quelques millimètres de sédiments accumulent. Une distinction peut être faite entre la sédimentation normale et la sédimentation provoquée par des processus catastrophiques. Cette dernière catégorie comprend toutes sortes de processus exceptionnels soudaines comme des mouvements de masse, des éboulements ou des inondations . Processus catastrophiques peuvent voir le dépôt soudaine d'une grande quantité de sédiments à la fois. Dans certains environnements sédimentaires, la plupart de la colonne totale de roche sédimentaire a été formé par des processus catastrophiques, même si l'environnement est généralement un endroit calme. D'autres environnements sédimentaires sont dominées par sédimentation cours normal.
Dans de nombreux cas, la sédimentation se produit lentement. Dans un désert , par exemple, le vent gisements de matières silicoclastique (de sable ou de limon) dans certains endroits, ou d'inondation catastrophique d'un oued peuvent provoquer des dépôts soudains de grandes quantités de matériel détritique, mais dans la plupart des endroits érosion éolienne domine. La quantité de roches sédimentaires qui se forme ne dépend pas seulement de la quantité de matériel fourni, mais aussi sur la façon dont le matériau consolide. L'érosion enlève les sédiments les plus déposées peu de temps après le dépôt.
Stratigraphie
Que de nouvelles couches de roche sont au-dessus des couches plus âgés de rock est indiqué dans le principe de superposition. Il ya habituellement quelques lacunes dans la séquence appelée discordances. Ceux-ci représentent des périodes où aucun nouveau sédiments ont été déposés, ou lorsque les couches sédimentaires antérieures soulevées au dessus du niveau de la mer et érodées.
Les roches sédimentaires contiennent des informations importantes sur l' histoire de la Terre . Ils contiennent des fossiles , les vestiges préservés d'anciennes plantes et animaux . Le charbon est considéré comme un type de roche sédimentaire. La composition des sédiments nous fournit des indices quant à la roche d'origine. Les différences entre les couches successives indiquent des changements à l'environnement au fil du temps. Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles parce que, contrairement à la plupart des roches ignées et métamorphiques, ils forment à des températures et des pressions qui ne détruisent pas des restes fossiles.
