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5 diagrammes de roches sédimentaires

5 diagrammes de roches sédimentaires

Les roches sédimentaires clastiques, autres que le calcaire, peuvent être classées sur la base de leur mélange de tailles de grains, comme spécifié par l'échelle de Wentworth. Les diagrammes montrent comment se forment les roches sédimentaires et les matériaux qui les ont créées.

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Conglomérat, grès et mudstone

Diagrammes de classification des roches sédimentaires.

/ Andrew Alden

Ce diagramme permet de classer les roches sédimentaires en fonction du mélange de tailles de grains qu'elles contiennent. Seules trois qualités sont utilisées:

  1. Le sable est compris entre 1/16 et 2 mm.
  2. La boue est quelque chose de plus petit que le sable et comprend les grades de limon et d'argile de l'échelle de Wentworth.
  3. Le gravier est quelque chose de plus gros que le sable et comprend des granules, des cailloux, des galets et des rochers sur l'échelle de Wentworth.

Premièrement, la roche est désagrégée, utilisant généralement un acide pour dissoudre le ciment qui maintient les grains ensemble. Le DMSO, l'échographie et d'autres méthodes sont également utilisés. Les sédiments sont ensuite tamisés à travers un jeu de tamis gradué pour en déterminer les différentes tailles et les différentes fractions sont pesées. Si le ciment ne peut pas être enlevé, la roche est examinée au microscope en fines sections et les fractions sont estimées par surface plutôt que par poids. Dans ce cas, la fraction de ciment est soustraite du total et les trois fractions de sédiment sont recalculées de manière à ce qu'elles totalisent 100, c'est-à-dire qu'elles sont normalisées. Par exemple, si les nombres gravier / sable / boue / matrice sont 20/60/10/10, gravier / sable / boue se normalise à 22/67/11. Une fois les pourcentages déterminés, l’utilisation du diagramme est simple:

  1. Tracez une ligne horizontale sur le diagramme ternaire pour indiquer la valeur du gravier, zéro en bas et 100 en haut. Mesurez le long de l'un des côtés, puis tracez une ligne horizontale à cet endroit.
  2. Faites la même chose pour le sable (de gauche à droite en bas). Ce sera une ligne parallèle au côté gauche.
  3. Le point de rencontre des lignes de gravier et de sable est votre roche. Lisez son nom dans le champ du diagramme. Naturellement, le numéro utilisé pour la boue sera également là.
  4. Notez que les lignes qui partent du sommet du gravier sont basées sur des valeurs, exprimées en pourcentage, de l'expression boue / sable et boue, ce qui signifie que chaque point de la ligne, quelle que soit la teneur en gravier, a les mêmes proportions de sable. à la boue. Vous pouvez aussi calculer la position de votre rocher de cette façon.

Il ne faut que très peu de gravier pour faire un rocher "conglomératique". Si vous prenez un rocher et que vous voyez du gravier, cela suffit pour le qualifier de conglomératique. Et notez que le conglomérat a un seuil de 30%. En pratique, il suffit de quelques gros grains.

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Grès et mudstones

Diagrammes de classification des roches sédimentaires.

/ Andrew Alden

Les roches contenant moins de 5% de gravier peuvent être classées en fonction de la taille des grains (sur l'échelle de Wentworth) à l'aide de ce diagramme.

Ce diagramme, basé sur la classification Folk des sédiments, est utilisé pour classer les grès et les mudstones en fonction du mélange de tailles de grains les constituant. En supposant que moins de 5% de la roche soit plus grosse que le sable (gravier), seuls trois grades sont utilisés:

  1. Le sable est compris entre 1/16 mm et 2 mm.
  2. La vase est comprise entre 1/16 mm et 1/256 mm.
  3. L'argile est inférieure à 1/256 mm.

Les sédiments dans une roche peuvent être évalués en mesurant quelques centaines de grains choisis au hasard dans un ensemble de sections minces. Si la roche convient - par exemple, si elle est cimentée avec de la calcite facilement soluble - la roche peut être désagrégée dans les sédiments en utilisant un acide, du DMSO ou des ultrasons pour dissoudre le ciment qui maintient les grains ensemble. Le sable est tamisé à l'aide d'un tamis standard. Les fractions de limon et d'argile sont déterminées par leur vitesse de sédimentation dans l'eau. À la maison, un simple test utilisant un pot de pinte donnera les proportions des trois fractions.

Utilisez ce diagramme en traçant une ligne horizontale pour marquer la valeur du sable, puis marquez votre limon pour voir où les deux se coupent.

Ce graphique est lié au graphique précédent pour gravier / sable / boue: la ligne centrale de ce graphique est identique à la ligne inférieure du gravier / sable / boue. Imaginez que vous preniez cette ligne de fond et que vous l'attaquiez dans ce triangle pour scinder la fraction de boue en limon et en argile.

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Schéma des roches sédimentaires

Diagrammes de classification des roches sédimentaires.

/ Andrew Alden

Ce diagramme est basé sur la minéralogie des grains de sable de taille supérieure (à l'échelle de Wentworth). La matrice à grain plus fin est ignorée. Les lithiques sont des fragments de roche.

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Diagramme de provenance QFL

Diagrammes de classification des roches sédimentaires Cliquez sur l'image pour la version agrandie.

/ Andrew Alden

Ce diagramme est utilisé pour interpréter les ingrédients du grès en termes de sertissage plaque-tectonique des roches qui ont produit le sable. Q est le quartz, F est le feldspath et L est la lithique (fragments de roche qui ne sont pas décomposés en grains minéraux simples).

Les noms et les dimensions des champs de ce diagramme ont été spécifiés par William Dickinson et ses collègues dans un bulletin de la GSA de 1983 fondé sur des centaines de grès différents en Amérique du Nord. Pour autant que je sache, ce diagramme n'a pas changé depuis. C'est un outil essentiel dans les études de provenance des sédiments.

Ce diagramme fonctionne mieux pour les sédiments ne contenant pas beaucoup de grains de quartz qui sont en fait de chert ou de quartzite, car ceux-ci doivent être considérés comme des matériaux lithiques plutôt que du quartz. Pour ces roches, le diagramme QmFLt fonctionne mieux.

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Diagramme de provenances QmFLt

Diagrammes de classification des roches sédimentaires Cliquez sur l'image pour la version agrandie.

/ Andrew Alden

Ce diagramme est utilisé comme le diagramme QFL, mais il est conçu pour les études de provenance de grès contenant beaucoup de grains de chert ou de quartz polycristallin (quartzite). Qm est un quartz monocristallin, F est un feldspath et Lt, une masse totale.

Comme le diagramme QFL, ce graphique ternaire utilise les spécifications publiées en 1983 par Dickinson. En attribuant du quartz lithique à la catégorie lithiques, ce diagramme facilite la distinction entre les sédiments provenant des roches recyclées des chaînes de montagnes.

La source

Dickinson, William R. "Provenance des grès phanérozoïques nord-américains en relation avec l'environnement tectonique." GSA Bulletin, L. Sue Beard, G. Robert Brakenridge, et al., Volume 94, Numéro 2, GeoScienceWorld, février 1983.