Partie II: Les bassins silicoclastiques PDF

# Partie II: Les bassins silicoclastiques ## Plan du cours 1. Dépôts de cônes d'éboulis 2. Dépôts éoliens 3. Dépôts fluviatiles 4. Dépôts littoraux ## LES PRINCIPAUX ENVIRONNEMENTS DE DÉPÔTS SÉDIMENTAIRES ### Schematic diagram showing the main sedimentary depositional environments - Alluvial -...

# Partie II: Les bassins silicoclastiques ## Plan du cours 1. Dépôts de cônes d'éboulis 2. Dépôts éoliens 3. Dépôts fluviatiles 4. Dépôts littoraux ## LES PRINCIPAUX ENVIRONNEMENTS DE DÉPÔTS SÉDIMENTAIRES ### Schematic diagram showing the main sedimentary depositional environments - Alluvial - Aeolian - Glacial - Lacustrine - Evaporite - Fluvial - Deltaic - Beách - Lagoonal - Reef - Tidal - Shallow water marine - Deep water marine ## Les bassins silicoclastiques ### LES PRINCIPAUX ENVIRONNEMENTS DE DÉPÔTS SÉDIMENTAIRES - Delta - Estuaire - Lagune #### Eaux Douces&#x20; - eaux douces - eaux douces - eaux douces #### Eaux Marines - eaux marines (marées) - eaux marines - cordon littoral ## 4-LES DÉPÔTS LITTORAUX ### 1- LES ENVIRONNEMENTS DE DÉPÔT DES ROCHES DÉTRITIQUES ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX - +salinité- - vitesse - eau douce - eau salée #### Profil type d'une embouchure Profil type d'une embouchure où l'eau fluviale douce, moins dense, s'écoule au-dessus de l'eau de mer. Les argiles floculent suite à l'augmentation de la salinité et se déposent au niveau de la zone de calme localisée à l'interface eau douce-eau salée. Plus au large, les déformations de l'interface favorisent le mélange des eaux. ### A: delta digité - ls: levées sableuses - cs: dépôts de "crevasse splay" - be: barres d'embouchure A: delta digité avec développement de chenaux en éventail bordés de levées sableuses (ls); lors de la rupture de ces levées se forment des dépôts de "crevasse splay" (cs); aux extrémités des chenaux se déposent des barres d'embouchure (be), suite à la décélération des courants fluviatiles; ce type de delta se forme lorsque les apports fluviatiles sont dominants. ### B: estuaire - bs: barres sableuses linéaires B: estuaire avec barres sableuses linéaires (bs), formées par les courants tidaux; ce type d'embouchure se développe lorsque les courants de marée sont dominants. ### C: estuaire - f: flèche sableuse - h: houle C: estuaire avec flèche sableuse (f) et cordons sableux en bordure de plage; ce type d'embouchure se forme lorsque les effets de la houle (h) sont dominants et génèrent une dérive littorale ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -A- LES DELTAS - #### Sous-environnements du delta - Plaine côtière - Barre d'embouchure - Chenaux - Plaine deltaïque - Front de delta - Fleuve - Plaine côtière - Lobe abandonné - Offshore - Prodelta On peut subdiviser un delta en plusieurs sous-environnements: - la plaine deltaïque avec son système fluviatile et son complexe littoral; - le front deltaïque fortement incliné; - et le pro-delta qui fait la transition avec la plate-forme marine ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -A- LES DELTAS - #### Description d'un delta - **mer** - **prodelta** - **front** - **plaine** - **chenal** - **argiles marines** - **isochrone** - **isofaciès** De même que les lobes de méandre, les deltas progradent latéralement et les lignes-temps sont parallèles à la surface du front deltaïque. ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -A- LES DELTAS - - **marais** - **sables et silts (front deltaïque)** - **argiles et silts pro-deltaïques** - **lignes temps** - **progradation** - **argiles** - **base des dépôts deltaïques** - **coarsening upward** - **fining upward** - **tourbe, boue** - **marais** - **sables** - **chenaux** - **sables** - **barres, front (flasers)** - **argiles/silts** - A: coupe simplifiée dans un delta. - B: séquence sédimentaire produite par la progradation d'un delta; l'épaisseur d'une telle séquence dépend de l'apport sédimentaire, de la subsidence, des variations eustatiques. La partie supérieure de la séquence (fining upward) peut être très variable en fonction de la localisation des chenaux. ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -A- LES DELTAS - - **slumps** Nombreux slumps dans des schistes d'un front de delta et les slumps sont dus à des glissements sur la pente. ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -A- LES DELTAS - #### Eléments diagnostiques des deltas - **Contexte:** les deltas sont situés en contexte de marge passive; ils sont associés à des dépôts fluviatiles et à des sédiments littoraux. - **Faciès:** Les sables montrent des stratifications entrecroisées. Les levées et la plaine deltaïque sont constituées de boues laminaires à bioturbées. Les boues pro-deltaïques contiennent des niveaux sableux occasionnels correspondant à des crues fluviales. Slumps et déformations syn-sédimentaires sont fréquents suite à l'inclinaison du front deltaïque; - **Séquences de comblement:** contrairement aux séquences de comblement fluviatile qui sont du type fining-upward, les séquences deltaïques sont de type coarsening-upward, avec le passage de boues pro-deltaïques à des sables de barres ou de chenaux et ensuite éventuellement de type fining-upward en passant à des boues ou des sédiments riches en matière organique (charbon) de la plaine deltaïque - **Fossiles:** la matière organique végétale est très abondante dans la plaine deltaïque (marais, mangrove). Des organismes de milieux palustre peuvent y pulluler. La faune des boues pro-deltaïques montre un caractère marin plus affirmé. ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -B- SCHORRES ET SLIKKES - ### Le long des côtes où l'apport sédimentaire des rivières est faible ne se forment pas de deltas. La sédimentation est dominée par l'influence des marées et/ou des courants côtiers générés par les vagues. ### Les différents environnements sont étagés en fonction du taux d'exposition du sédiment dû au balancement des marées et selon l'énergie du milieu - **large** - **inférieur** - **supérieur** - **L** - **L/2** - **avant-plage** - **plage &amp; estran** - **arrière-plage** - **dune** - **infratidal** - **intertidal** - **BMM** - **HMM** - **supratidal** - **5-25 m** - **50-100 m** - **limite d'action des vagues de beau temps** - **limite d'action des vagues de tempête** - **Zonation bathymétrique de la plate-forme continentale** ### En climat humide (tempéré ou chaud), les côtes où dominent l'influence des marées voient la partie supérieure du littoral (zone supratidale) colonisée par des marais maritimes: c'est le "schorre" ou "herbus", inondé seulement lors des grandes marées. Ces zones légèrement surélevées, couvertes d'une végétation herbacée. Le sédiment est riche en matière organique (boues réductrices) et souvent intensément bioturbé. - **Schorre. A : vue générale du marais, recoupé par un chenal à marée basse ; B: détail d'un chenal à marée haute** - **A** - **B** ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -B- SCHORRES ET SLIKKES - - **dépôts argilo-sableux** - **Dépôts de Tourbe noir** ### L'estran peut voir le développement de "tidal flats" ou "slikke", zones à très faible relief. - **large** - **inférieur** - **supérieur** - **L** - **L/2** - **5-25 m** - **50-100 m** - **avant-plage** - **plage &amp; estran** - **arrière-plage** - **dune** - **infratidal** - **intertidal** - **BMM** - **HMM** - **supratidal** - **limite d'action des vagues de beau temps** - **limite d'action des vagues de tempête** - **mud flat** - **sand flat** ### Les chenaux tidaux qui se développent dans la partie inférieure du littoral et étendent leurs ramifications jusque dans la zone intertidale incisent les tidal flats. Leur migration latérale (par érosion et progradation de lobes de méandre, comme en environnement fluviatile) est responsable d'importants remaniements et transferts de sédiments. ### Dans les chenaux les plus larges, les courants de marée sont rapides et le remplissage sédimentaire est sableux, surmontant un "lag deposit" constitué de débris coquilliers et d'agrégats boueux. La vitesse de sédimentation est élevée et la bioturbation peu abondante.&#x20; ### Dans les chenaux les plus petits, le remplissage est boueux. ### Colonisation progressive de l'estran (zone de balancement des marées) par une végétation halophile ; il s'agit ici de salicornes. La présence de cette végétation va favoriser l'ensablement en fixant les sédiments et la zone supratidale va s'étendre. ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -B- SCHORRES ET SLIKKES - #### Les marées impriment un cachet unique aux tidal flats - **un cycle-courant de flot-courant de jusant -exhondaison- répété tous les jours ou deux fois par jour.** - **Ce cycle produit ce que l'on appelle le « tidal bedding » ; la succession est d' :** - une lamine sableuse pour le flot - une lamine de boue pour l'étal de marée haute - une lamine sableuse pour le jusant - une lamine de boue pour l'étal de marée basse - **Souvant, les lamines sableuses montrent des stratifications inclinées en sens opposé, matérialisant les deux directions de courant (stratifications en arêtes de poisson "herringbone").** #### Les marées impriment un cachet unique aux tidal flats - **un cycle-courant** - **deux fois par jou** - **Ce cycle produit** - **tous les jours ou** - **ssion est d' :** - **Souvant, les lam** - **opposé, matérial** - **de poisson "her20 cm** - **nclinées en sens** - **tions en arêtes** #### Les marées impriment un cachet unique aux tidal flats - **phases de la Lune** - **marégramme** - **tidalites** - **opposition** - **vives-eaux** - **quadrature** - **mortes-eaux** - **conjonction** - **vives-eaux** - **quadrature** - **mortes-eaux** - Dans certains cas (dominance des courants de flot ou de jusant), une seule lamine est produite par marée. - En fonction du marnage, l'épaisseur des lamines peut varier - --elles seront plus épaisses durant les vives eaux - --et plus minces durant les mortes eaux ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -B- SCHORRES ET SLIKKES - - **ve : vives eaux** #### Wavy bedding - **Ces dépôts enregistrent des cycles semi-diurnes (alternances sables/silts) et des cycles semi-mensuels de vives eaux (ve) et de mortes eaux** ### 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -B- SCHORRES ET SLIKKES - - **flaser bedding** - **lenticular bedding** #### Une autre caractéristique des tidal flats est le "flaser bedding" et le "lenticular bedding": ces structures se forment par dépôt de boue dans les espaces entre les rides de courant. - Si les courants de flot et de jusant ne sont pas parallèles, des rides d'interférence peuvent se former - si les vitesses des deux courants sont différentes, deux systèmes de rides de longueur d'onde différentes se marquent. #### Une autre caractéristique des tidal flats est le "flaser bedding" et le "lenticular bedding": ces structures se forment par dépôt de boue dans les espaces entre les rides de courant. - **lenticular** si les vitess le rides de 10 cm à gauche: formation de lenticular, wavy, puis de flaser bedding, dans un régime où l'apport de sédiments fins (vert) diminue progressivement au dépend des sédiments plus grossiers (orange). A droite: lenticular et wavy bedding dans des sédiments #### A: formation de flasers: les petites dépressions entre les rides sableuses (formées par des courants de marée) sont remplies par des argiles lors des phases de calme. #### B: développement de lenticular bedding: de petites rides de sable coquillier reposent sur du sable plus fin. - **A** - **B** #### Wavy bedding - **dans une alternance grès-shale; noter les petites déformations à la base de certains niveaux gréseux** ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX -B- SCHORRES ET SLIKKES - #### Eléments diagnostiques des schorres et slikkes - **Contexte:** Côtes à marées de forte amplitude - **Faciès:** Sédiments fins dans la partie supérieure ("mud flat") des tidal flats et marais maritimes, relativement grossiers dans la partie inférieure ("sand flat") et dans les chenaux; la zone de transition correspond au "mixed flat". Nombreuses structures sédimentaires typiques: flaser bedding (sand flat), lenticular bedding (mud flat), herringbone, rides d'interférence. Bioturbation importante, nombreuses traces et témoins de l'activité d'animaux terrestres durant la marée basse. Matière organique (tourbe, charbon) abondante dans les marais maritimes; - **Séquences de comblement:** de type "fining upward": sables à stratifications entrecroisées, flaser ou lenticular bedding (boues et sables), boues noires bioturbées - **Fossiles:** faune et flore tolérants aux changements de salinité et à l'exposition: certains crustacés, huîtres,... ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX - C-BARRIÈRES - ### Des barrières, complexes sableux allongés parallèlement au rivage, se forment le long de côtes où l'apport sédimentaire est important et où le marnage est suffisamment faible (<3m en général) pour que l'influence des courants de dérive littorale soit prépondérante sur celle des courants de marée. Ces barrières peuvent isoler des lagunes où domine la sédimentation boueuse. ### Le phénomène de dérive littorale apparaît lorsque la houle n'est pas perpendiculaire à la plage et entraîne un déplacement latéral du matériel sédimentaire ### Des barrières, complexes sableux allongés parallèlement au rivage, se forment le long de côtes où l'apport sédimentaire est important et où le marnage est suffisamment faible (<3m en général) pour que l'influence des courants de - **houle** - **dérive littorale** - **flèche** - **zone calme** - **vasière** #### **A**: la houle n'est pas perpendiculaire au rivage et le trajet d'un grain sédimentaire lors de l'avancée d'une vague est différent de son trajet lors du recul de la vague suivant la ligne de plus grande pente. Ceci induit un transport net parallèle au littoral. #### **B**: développement d'une flèche par dérive littorale. ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX - C-BARRIÈRES - #### **Flèche sableuse** ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX - C-BARRIÈRES - - **lagune d'arrière-barrière** - **barrière** - **avant-barrière** #### **Succession lagune, barrière, plage** ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX - C-BARRIÈRES - ### Le long d'un transect perpendiculaire à la côte, en progressant vers le large, on constate une diminution progressive de la granulométrie des sédiments et une grande variété de structures sédimentaires. ### La plage en elle-même est caractérisée par des laminations planes parallèles, témoins de la rapidité des courants. ### Ensuite, entre la basse plage et la base de la zone d'action des vagues de beau temps, on observe des rides d'oscillation de vagues symétriques et bifurquées, des stratifications en auges, des stratifications planes. ### Le long d'un transect perpendiculaire à la côte, en progressant vers le large, on constate une diminution progressive de la granulométrie des sédiments et une grande variété de structures sédimentaires. ### La plage en elle-même est caractérisée par des laminations planes parallèles, témoins de la rapidité des courants. - **large** - **inférieur** - **supérieur** - **L** - **L/2** - **avant-plage** - **plage &amp; estran** - **arrière-plage** - **dune** - **infratidal** - **intertidal** - **BMM** - **HMM** - **supratidal** - **5-25 m** - **50-100 m** - **limite d'action des vagues de beau temps** - **limite d'action des vagues de tempête** #### A: stratification plane de plage. B: passage latéral entre des rides de courant et une stratification plane. - **A** - **B** ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX - - C-BARRIÈRES - - #### Sur les côtes exposées aux fortes houles (et où existe un stock sédimentaire suffisant) peuvent se mettre en place des cordons de galets, localisés en haut de plage. Le transport a lieu lors des tempêtes. - **A: cordon de galets en haut de plage; la mer est à gauche de l'image; B: détail du cordon reposant sur le sable de la plage; remarquer les marques de ruissellement ("rill marks") sur le sable.** - **A** - **B** ## 4- LES DÉPÔTS LITTORAUX - C-BARRIÈRES - #### Eléments diagnostiques des plages et barrières - **Contexte:** Association avec d'autres faciès côtiers, ainsi qu'avec des faciès de mer ouverte - **Faciès:** Sédiments sableux matures (quartz), occasionnellement minéraux lourds. Stratification plane, herringbone, entrecroisée en auges, rides d'oscillation. - **Séquences de comblement:** De type coarsening upward et comprend les termes suivants: sables fins bioturbés, stratifications HCS (hummocky cross stratification), sables bien classés avec stratifications planes et entrecroisées (auges, oscillation, courant). #### Eléments diagnostiques des plages et barrières - **Contexte:** Association avec d'autres faciès côtiers, ainsi qu'avec des - **50 cm** - **Stratifications en mamelons ou hummocky cross stratification** #### Eléments diagnostiques des plages et barrières - **Contexte:** Association avec d'autres faciès côtiers, ainsi qu'avec des faciès de mer ouverte - **Faciès:** Sédiments sableux matures (quartz), occasionnellement minéraux lourds. Stratification plane, herringbone, entrecroisée en auges, rides d'oscillation. - **Séquences de comblement:** De type coarsening upward et comprend les termes suivants: sables fins bioturbés, stratifications HCS (hummocky cross stratification), sables bien classés avec stratifications planes et entrecroisées (auges, oscillation, courant). - **Fossiles:** sont généralement brisés; lumachelles; maritimes; ## BONNE CHANCE À TOUS