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Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 INITIATION AUX SCIENCES DE LA TERRE Séance 2 : Géologie sédimentaire.

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1 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 INITIATION AUX SCIENCES DE LA TERRE Séance 2 : Géologie sédimentaire

2 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Plan de lexposé I.Rappels 1.Quest-ce quune roche 2.Le cycle des roches 3.Les grands principes de la géologie II.Les principaux constituants minéralogiques des roches sédimentaires 1.Le quartz 2.Les argiles 3.Les carbonates III.Origine des roches sédimentaires 1.Environnement de dépôt 2.Mécanismes de formation IV.Caractères généraux des r. sédimentaires 1.Les matériaux non cohérents 2.Les matériaux cohérents : Les argiles 3.Les matériaux cimentés 4.Les évaporites 5.Les matériaux dorigine organique

3 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Les roches sédimentaires résultent de l'accumulation et du compactage de débris d'origine minérale (dégradation d'autres roches), organique (restes de végétaux ou d'animaux, fossiles), ou de précipitation chimique Ce sont des roches exogènes c'est-à-dire qui se forment à la surface de la Terre. Formation qui a nécessité un processus daltération puis de transport Les roches sédimentaires affleurent sur 75 % de la surface des continents, En considérant l'ensemble de la croute terrestre (depuis la surface jusqu'à 35 km de profondeur sous un relief plat), elles ne constituent plus que 5 % de son volume total. Répartition des r. sédimentaires à la surface des continents

4 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 I. Rappels 1. Quest-ce quune roche ? Daprès le dictionnaire de géologie (Foucault et Raoult, 1988) : –Du latin rocca –Matériau constitutif de lécorce terrestre –Formé en général dun assemblage de minéraux et présentant une certaine homogénéité statistique –Le plus souvent dur et cohérent (pierre, caillou) –Parfois plastique (argile) ou meuble (sable) –Et même liquide (huile)

5 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Le cycle des roches Le magma à lorigine de la croute Cristallisation du magma donne les r. ignées ou magmatiques Altération, sédimentation, diagénèse donnent les r. sédimentaires Température et la pression donnent les r. métamorphiques

6 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les grands principes stratigraphiques Principe de superposition : la couche la plus basse est la plus ancienne Principe élémentaire de chronologie relative La couche B s'est déposée après la couche A. La couche I est la dernière déposée

7 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue Corrélation car un même banc s'est déposé ou formé dans le même laps de temps. Comparaisons basées sur la nature lithologique ou sur les assemblages fossiles. Échelles biostratigraphiques avec foraminifères, ammonites, pollens… Découper les temps géologiques en périodes de durée variable : ères, systèmes, étages, zones

8 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 II. Les principaux minéraux constituants des roches sédimentaires Les constituants les plus communs sont –Le quartz –Les minéraux argileux –La carbonates –Le gypse –Les oxydes –Etc…

9 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Le quartz Le quartz forme des prismes hexagonaux terminés par des pyramides Formé par des tétraèdres SiO 4 disposé en hélice Très répandu dans les roches magmatiques et dans les roches sédimentaires car très résistant à lérosion Très dur (il raye le verre et lacier), peu soluble Transparent et limpide, blanc laiteux, ou coloré, éclat gras La calcédoine est un quartz fibreux dans les r. Sédimentaires Lopale est une silice hydratée amorphe (silex, meulières) Très fréquent dans les r. sédimentaires détritiques (sables, grés…)

10 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les argiles Ce sont des minéraux de type silicates de Al, K et Mg Ils sont constitués par des feuillets empilés les uns sur les autres La constitution de chaque feuillet, la périodicité de lempilement et la nature des ions interfoliaires caractérisent le minéral Chaque feuillet est composé au moins de deux couches : Une couche tétraèdrique formée par des tétraèdres SiO4 liés entre eux en couches planes Une couche octaèdrique formée par des octaèdres dont le centre est occupé par un Al et les six sommets par des O et des OH

11 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Les principaux groupes

12 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Quelques caractéristiques GroupesSurfaces spécifiques m 2.g -1 Capacité déchange meq/100g Limite de plasticité % Limite de liquidité % Kaolinite10 à 403 à 1526 à 3829 à 73 Illite65 à à à 6059 à 120 Montmorillonite50 à à 8051 à à 710

13 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Le cas des bentonites Cest le nom commercial de la montmorillonite (ou smectite) Cest la principale composante : Des litières pour chats Fréquemment dans les produits industriels et pharmaceutiques ; (tablettes de chocolat !) Des fonds de décharge Des boues de forage et des parois moulés et membranes étanches.

14 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les carbonates Essentiellement dans les roches sédimentaires. Trois types représentent 99% des r. carbonatées : La calcite CaCO 3 : raye lacier, soluble dans HCl Laragonite CaCO 3 : test des mollusques et gastéropodes La dolomite Mg,CaCO 3 : moins soluble que la calcite

15 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les minéraux liés aux évaporites Minéraux qui se forment par précipitation à partir de saumure Les sulfates de calcium : lanhydrite et le gypse Les chlorures : halite et sylvinite

16 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Autres minéraux Les sulfures : pyrite, blende, galène, cinabre Les oxydes : hématite, limonite Les phosphates : apatite

17 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 III. Origines des roches sédimentaires

18 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Mécanismes de formation Roches ignées forment le gros du volume de la croûte terrestre, Roches sédimentaires forment le gros de la surface de la croûte. Quatre processus : l'altération superficielle, le transport, la sédimentation, la diagenèse. Trois sources : terrigène, allochimique (coquilles), orthochimique (précipités chimiques durant la diagenèse).

19 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Altération superficielle Trois types: mécaniques, chimiques et biologiques. –Les processus mécaniques (ou physiques) : action du gel/dégel, racines, etc... – L'altération chimique : des silicates comme les feldspaths, sont facilement attaqués par les eaux de pluies et transformés en minéraux des argiles (phyllosilicates) pour former des boues. –Certains organismes ont la possibilité d'attaquer biochimiquement les minéraux. Certains lichens vont chercher dans les minéraux les éléments chimiques dont ils ont besoin. –L'action combinée de ces trois mécanismes produit des particules de toutes tailles. processus général de la sédimentation.

20 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Evolution zonale des types daltération en fonction des conditions pluviométriques et thermiques

21 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Le transport. Le vent, la glace, mais surtout l'eau assure le transport des particules. Selon le mode et l'énergie du transport, le sédiment résultant comportera des structures sédimentaires variées: stratification en lamelles planaires, obliques ou entrecroisées, granoclassement, marques diverses au sommet des couches, etc. Les roches sédimentaires hériteront de ces structures. Le transport des particules peut être très long. En fait, ultimement toutes les particules devront se retrouver dans le bassin océanique.

22 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Comparaison des différents moyens de transport en sédimentologie AGENT TYPE D'ECOULEMENT VITESSE MOYENNE DIMENSION MAXIMUM DES ELEMENTS ENLEVES* SURFACE AFFECTEE CHARGE MAXIMUM SUR LE TERRAIN TYPE DE TRANSPORT Torrents et cours d'eau Turbulent et à la limite, proche de laminaire De quelques mm/s à 5 m/s Galets, Graviers et sables Bassins versants entiers Jusqu'à plusieurs kg.m -3 Roulement, glissement sur le lit alluvial, 1 en suspension, en solution Vagues sur rivages Uniquement turbulent Quelques mètres par seconde Graviers et sables. Exceptionnellement, blocs Rivages Plusieurs kg.m -3 Roulement et chocs VentTurbulent Très variable jusqu'à 120 km/h Sables. Dimension la plus courante : 0,2 mm Zones arides e t semi-arides, plages, terrains à nu Plusieurs kg.m -3 Roulement, saltation, suspension GlaciersLaminaire plastique Quelques mètres par an Gros blocs à éléments argileux Zones montagneuses Jusqu'à des centaines de kg.m -3 Base, centre et surface du glacier Eaux souterraines Laminaire Quelques mètres par an Colloïdes et solutions Roches et terrains baignés et traversés Quelques kg.m -3 Solution GravitéMouvements irréguliers ou lents : glissements De quelques cm. an -1 à plusieurs m.s -1 Blocs à colloïdesFalaises, talus d'éboulis, pentes argileuses ou sableuses Jusqu'à La densité des roches 2700 kg. m -3 Chutes, saltation, plasticité * Cette dimension dépend, dans le cas des cours d'eau, de la turbidité des eaux.

23 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 La sédimentation. Tout le matériel transporté s'accumule dans un bassin de sédimentation, ultimement le bassin marin, pour former un dépôt. Les sédiments se déposent en couches successives dont la composition, la taille des particules, la couleur, etc., varient dans le temps selon la nature des sédiments apportés. Les dépôts sédimentaires sont stratifiés et que les roches sédimentaires issues de ces dépôts composent les paysages stratifiés

24 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Graphique de Sundorg (1967) qui reprend les principes du diagramme de Hjuslstrom pour un matériau uniforme de densité 2650 kg.m -3. La vitesse est mesurée à 1 mètre au dessus du fond. Les courbes montrant la concentration relative du matériau en suspensionindiquent le rapport entre la concentration à la moitié de la profondeur et la concentration de référence, immédiatement au dessus du fond

25 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 La diagenèse Transformation d'un sédiment en roche sous l'effet de la diagenèse. Englobe tous les processus chimiques et mécaniques qui affectent un dépôt sédimentaire après sa formation. La diagenèse commence sur le fond marin et se poursuit tout au long de son enfouissement, Les processus de diagenèse sont variés et complexes : –compaction du sédiment, cimentation, recristallisation, métasomatose, phases de dissolution, de recristallisation, de remplacement de minéraux. Principaux agents : –La pression lithostatique : 2 à 3 bar par 10m de profondeur –La température augmente avec lenfouissement –La circulation des eaux –Les facteurs biologiques : les bactéries (modification du pH, réduction des sulfates) –Durée de la diagénèse

26 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Exemple de la cimentation L'induration (cimentation) d'un sédiment peut se faire : Tôt dans son histoire, (pré- compaction) –les fluides circulent et précipitent des produits soudent les particules. Tardivement, lorsque la pression est grande (empilement des sédiments). –la pression élevée exerce aux points de contact entre les particules de quartz d'un sable doù dissolution locale du quartz, une sursaturation des fluides par rapport à la silice et une précipitation de silice sur les parois des particules les cimente

27 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Environnement de dépôt Milieu continental : répartition des matériaux

28 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Milieu lacustre et marin : répartition des matériaux

29 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Les caractéristiques du milieu marin Les divisions morphologiques sous-marines et les zones de sédimentation

30 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Une dynamique des milieux différents

31 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Une diversité de roches carbonatée Classification de Dunham basée sur la proportion des grains et de la matrice Pas de grains discernables dune matrice boundstone (calcaire construit par algues, polypiers)

32 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Variabilité spatiale du bassin occidentale de Paris Importance du paléoenvironnement

33 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Séquence de Transgression Progression marine sur une aire continentale Résultat de : –Ascension du niveau de la mer : eustatisme –Affaissement du continent : subsidence Couche qui savance (onlap) et sétend (toplap) Séparée par une surface de discordance Superposition de couche de plus en plus loin des côtes ou plus en plus profond donc diminution de lénergie du milieu

34 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Séquence de régression Phénomène inverse par Retrait de la mer –Abaissement du niveau marin –Surrection du continent –Avancée des terres émergées : progradation Retrait des couches par rapport aux autres Superposition de plus en plus prés des côtes ou moins en moins profondes Augmentation de lénergie

35 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 IV. Caractères généraux des r. sédimentaires Dune manière générale la dénomination des sédiments et roches sédimentaires se fait en deux temps : Taille des particules (la granulométrie) chez les terrigènes et les allochimiques. Deux tailles sont importantes à retenir : 0,062 et 2 mm.. Ensuite, on complète la classification par la composition minéralogique. –La composition des particules des terrigènes se résume au quartz, feldspath, fragments de roches (morceaux d'anciennes roches qui ont été dégagés par l'érosion) et minéraux des argiles. –Allochimiques sont principalement des calcaires. Les particules des allochimiques sont formées en grande partie par les coquilles ou morceaux de coquilles des organismes (calcite ou aragonite). Les sédiments des zones tropicales sont surtout formés de ces coquilles, –Orthochimiques, le nom est essentiellement déterminé selon la composition chimique. Plusieurs types de classification

36 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Classification géologique Les géologues utilisent souvent cette classification basée sur la nature, la granulométrie et la nature du liant Ils utilisent aussi la classification de Dunham pour les r. carbonatées

37 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Classification adoptée dans ce cours Elle est volontairement axée sur les deux grandes subdivisions des la science des fondations (daprès Lévèque, 1981) –Mécanique des sols pour les matériaux cohérents ou non cohérents, non cimentés –Mécanique des roches pour les matériaux cimentés Le classement en termes meubles puis cohérents a pour critère la granulométrie décroissante. Les r. carbonatées sont traitées suivant ce schéma car elles ont une texture et des caractéristiques mécaniques qui dépendent de leur origine et de leur mode de formation

38 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Classification des sédiments et r. sédimentaires (daprès Lévèque, 1981) EtudeTextureMatériauComposantsCaractéristiques Mécanique des sols Non cohérentes EboulisEléments anguleuxPeu de transport Conglomérats, Blocs, Graviers Blocs arrondisTransport sur de grandes distances SablesUsures diversesTransport hydraulique ou aérienne SiltsGrains finsMatrice variable LoessGrains très finsVoie aérienne Cohérentes Argiles7 à 8 MinérauxPlastiques Mécanique des roches Cimentées BrèchesEléments anguleuxCiment argilo-calcaire et gréseux GrèsGrains de quartz cimentés Détritiques Argilites, shales, siltstones Minéraux argileux et quartz Argiles prépondérantes, surtout Illite et chlorite MarnesCalcite et argilesCimentation variable CalcairesCalcite et éléments détritiques Aspects et origines variables DolomiesDolomite Evaporitiques GypseSulfate de calciumR. solubles, précautions dutilisation Anhydrite Origine organique Tourbe, lignite, charbon Carbone dominantCimentation variable Tourbe redoutée

39 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les matériaux non cohérents Sédiments récents, érodés, transportés sur des distances variables Non cimentés, ni liés par des matériaux fins Argileux Evolution différentes des éboulis aux conglomérats, aux galets, aux sables et aux loess Résultats de cycles orogéniques, pour les plus récents résultats de cycles climatiques (glaciation et déglaciation du IV)

40 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Eboulis et brèches non ou peu consolidés

41 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Exemple de Brèche de faille Conglomérats de Valfleury Exemple déboulis en Alberta (Canada)

42 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Formations alluviales : blocs, galets, graviers, sables, silts Catégories déléments de terrains meubles, provenant dun transport en général assez long, principalement par voie hydraulique Les blocs : –Taille en générale supérieure à 20 à 30 cm –En pratique cest surtout laction de ces blocs qui est important –Les blocs et les galets auront une influence sur langle dun talus sils sont moins arrondis –Ces blocs peuvent être dexcellents repères lors des reconnaissance par sondage sils sont dune nature pétrographique différentes du bed-rock

43 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Graviers et sables –Attention à la stratification, elle peut faire croire à un pendage des couches carottées, il est nécessaire de faire un examen densemble de la formation –Les caractéristiques mécanique dépendent de la granulométrie du dépôt, mais aussi de la compaction donc aux conditions de mise en place –Plusieurs coefficients caractérisent ce matériau obtenu principalement avec les courbes granulométriques. Par exemple le coefficient duniformité U=d 60 /d 10 (voir cours méca sol)

44 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Dépôts d'une plaine alluviale proximale, avec une rivière anastomosée en Allemagne

45 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Sable artificiellement composé 2.Sable des landes mis en place par voie hydraulique 3.Sable de Fontainebleau et de dunes (caractères communs dorigine éolienne) 4.Sable silteux de la vallée du Nil

46 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Les silts –Sédiments détritiques meuble dont leurs tailles sont comprises entre 3,9 µm et 62,5 µm. –Leurs propriétés sapparentes plutôt à celles des argiles –Leurs différences de caractéristiques mécaniques apparaissent en présence deau : –Plasticité faible ou nulle ; imperméables, sensibles au gel, difficilement compactables, volume dépendant de leur teneur en eau Les loess ou limons des plateaux –Ce sont des dépôts éoliens hérités des secteurs dalimentation des terrains périglaciaires –Leurs tailles limitent sont situées entre 10 et 100 µm ou 2 et 50 µm (pour les sédimentologues) –Ils sont constitués de particules de quartz, de calcaires (10 à 20%), et dargile –La surface des loess est souvent décalcifiée, en loehm rougeâtre –De part leur fort indice des vides, ils peuvent constituer des terrains de fondations délicats

47 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Enregisterment de loess et paléosol prés dElba au Nébraska

48 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Matériaux cohérents non cimentés : les argiles Il faut dabord noter que le sens du mot argile peut divers : –Matériau plastique ou qui le devient par addiction deau –Ensemble des minéraux argileux –Particules inférieures à 4 µm Pour lingénieur peu géologue, les fondations argileuses se ressemblent et ne sont différentiables que par des mesures : teneur en eau, limites dAtterberg, cohésion. Elles peuvent être décrites en fonction de leur gisement car elles proviennent de laltération des roche par hydrolyse En milieu continental souvent en forme lenticulaires (cas des vallées alluviales larges) En milieu marin, la sédimentation des matériaux argileux aboutit à des gisements pls vastes et réguliers

49 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Coupe dargile varvée du Trièves (Sud de Grenoble)

50 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les matériaux cimentés Ce sont des roches de générations successives Leurs origine est multiple : –Résultat daltération de roches endogènes, métamorphiques ou sédimentaires –Résultats dactions biologiques dans des masses deaux salée ou douces –Résultats de précipitations chimiques Ces matériaux peuvent subir à leur tour plusieurs remaniements SiliceusesGrès à ciment de silice Quartzite Grès feldspathiques Arkoses Grès calcaires Grès argileux Meulières CarbontéesCalcaires Dolomies Classification adoptée dans lexposé

51 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Les roches à silices prédominantes Les principales roches utilisées comme matériau dans le Génie Civil sous forme de fondations ou de massifs à terrasser sont : Les grès sont à lorigine des sables que la diagénèse a fait évoluer en une roche dure (dureté 7). On les distingue par la nature de leur ciment : –Les grès siliceux : cimentés avec de la silice secondaire, sils sont bien cimentés ce sont bdes roches très résistantes, sinon elle peuvent se décimenter et donner du sable –Les grès calcaires : cimentés avec de la calcite, dorigine marine, fréquents dans les série sédimentaires transgressives. La dissolution de la calcite finit par altérer la compacité et la résistance mécanique de la roche –Les molasses (grès post-orogénique) sont des roches en générale fragile. Les Quartzites sont le résultat de la précipitation de silice secondaire

52 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Massif de grès De Zion Park Stratification entrecroisée

53 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Les Roches carbonatées Ce sont les actions biogéniques qui sont à lorigine de la plupart des r. carbonatées Les principales variétés sont : –Les calcaires à ciment calcique de résistance proche de la calcite –Les calcaires à ciment siliceux plus résistant que leurs homologues calciques –Les calcaires quartzeux de résistance qui peut évoluer en fonction de la dissolution sélective –Les lumachelles constitué damas de tests utilisé fréquemment pour la confection de chaux et de ciment –La craie formée de test de microfossiles qui couvre de vaste superficie (bassin parisien et Nord) à des grandes variétés mécaniques. Du fait de nombreuses fondations et ouvrages elle a donnée lieu à des méthodes de reconnaissance particulières afin dobtenir des corrélations avec des paramètres mécaniques. –Les dolomies sont classée en fonction de leur concentration en dolomite, elles sont en générales plus dures que les calcaires pures.

54 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Des Calcaires aux Marnes On observe dans cette variété des degrés dinvasion des carbonates par les argiles Depuis les calcaires peu argileux aux marnes constituées dun mélange de calcite et de minéraux argileux (illite et chlorite) La sensibilité et laltérabilité de ces matériaux sont principalement fonction de leur teneur en eau On admet le terminologie suivante : CarbonatesArgiles Calcaires90 à 95 %0 à 5 % Calcaires argileux65 à 95 %5 à 35 % Marnes35 à 65 % Argiles calcaires5 à 35 %65 à 95 %

55 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Calcaires Marnes Fine barre calcaire Marnes Calcaires avec quelques couches fines marneuses (Saint Pierre dEntremenont, Savoie) Marnes à passé calcaire (La Voulte, Ardèche)

56 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/2008 Terminologie courante des R. carbonatées Calcaire lithographique : calcaire fin (mudstone) Calcaire graveleux : formé de sables roulés calcaire Calcaire coquilliers, lumachelle : test de fossiles identifiables (bioclastique) Calcaire à entroques ou crinoïdien : échinodermes Craie : foraminifère Calcaire gréseux : grains de quartz Calcaire argileux Marne : roche argileuse de 35 à 65% de carbonate

57 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les évaporites Cette catégorie de roches, toutes solubles, constitue le cauchemar des constructeurs et des maitres dœuvre douvrages, surtout dans le cas douvrages hydrauliques Ces r. sont essentiellement des chlorures et des sulfates Le gypse est lévaporite la plus couramment rencontrées dans les grands travaux –Formule : SO 4 Ca, 2H 2 O, dureté 2, masse spécifique 2300 kg/m -3 –Quil soit fibreux, lamellaire ou saccharoïde obligent à utiliser des ciments spéciaux (le ciment Portland saltérant avec des eaux chargées en sulfates de concentration supérieure à 200mg/l) Lhydratation de lanhydrite (SO 4 Ca) en gypse provoque une augmentation de volume de 30 à 58 % (pression pouvant atteindre 690 bars)

58 Séance 2 : Géologie sédimentaire Géologie 1A – 2007/ Les roches carbonées Les lignites et les tourbes sont des rencontres gênantes dans les travaux de génie civil de surface ou souterrain La lignite en travaux souterrain peut senflammer spontanément surtout sil y a présence de pyrite qui par oxydation peut faire démarrer la combustion de la lignite Au cours des travaux de galerie du RER Porte Maillot léchauffement créé par une fraiseuse à conduit à un incendie de deux semaines de la lignite et à la fabrication dacide sulfurique par combustion de la pyrite qui a ronger en deux heures les vannes du circuit hydraulique de lengin. La tourbe est certainement le matériaux le plus compressible et le plus gênant dans les travaux routiers. –Résultat de la dernière déglaciation –Pas de traitement même mécaniques, la solution est lablation Mais aussi la houille, le pétrole, …


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