Propriétés des roches Sédimentaires, Noyau d’Exploration du Charbon, Commission géologique du Kentucky, Université du Kentucky
Propriétés des Roches Sédimentaires
Les roches sédimentaires sont constituées de particules de différentes tailles, formes et compositions maintenues ensemble par un matériau matriciel de ciment ou d’autres particules plus fines. La nature des particules et de la matrice détermine bon nombre des comportements importants de la roche, tels que la résistance, la durabilité et la sensibilité à l’humidité. La classification Ferm se concentre sur les propriétés suivantes pour décrire les lithologies sédimentaires.
Granulométrie ou texture. La taille des particules va des argiles (qui sont à l’échelle du micron et visibles sous forme de grains individuels uniquement au microscope) aux grains de sable à l’échelle du millimètre (visibles à l’œil) aux cailloux à l’échelle du centimètre. La taille générale des grains peut être déterminée visuellement et en ressentant le grain ou la douceur avec les doigts. Pour les roches siliclastiques, la taille des grains définit les principaux groupes de roches. Les conglomérats sont composés de grès avec des cailloux. Les grès sont composés de grains de la taille d’un sable. Les siltstones sont composés de grains de la taille d’un limon. Les mudstones sont des roches non stratifiées à grain fin (grains de la taille de la vase à l’argile), y compris les siltstones et les argilières. Les schistes ont une taille de grain similaire, mais sont stratifiés. Les pierres argileuses sont composées de grains de la taille de l’argile. La plupart des calcaires des roches charbonnières sont à grain fin, mais des variétés grossières se produisent occasionnellement.
Composition minérale. La composition générale des grains de la taille du sable et des grains plus gros peut être directement observée. Les particules peuvent être composées de minéraux sédimentaires communs ou d’autres types de fragments de roche. La composition minérale générale est utilisée dans la description des grès et des conglomérats dans la classification Ferm.
Couleur. Propriété la plus évidente des roches, la couleur est étroitement liée à la composition des particules et sert de proxy lorsque les grains sont trop petits pour être visibles. La couleur naturelle de la roche est mieux observée chez les spécimens frais et non tissés. L’altération peut changer la couleur d’une roche en modifiant sa teneur en minéraux. Dans le noyau, les roches peuvent être altérées près de la surface et le long des fractures. La couleur est couramment utilisée comme modificateur dans les descriptions de roches. Dans la classification Ferm, il est utilisé dans la description des roches clastiques à grain fin.
Tissu. Cette propriété décrit comment les grains sont disposés dans la roche à l’échelle d’un spécimen manuel. Les grains peuvent être fortement alignés sur un plan régulier ou cohérent (parallèles les uns aux autres) ou irrégulièrement alignés.
Litière et structures sédimentaires. La plupart des roches incluses dans la classification Ferm ont été déposées dans des plans d’eau tels que des ruisseaux, des baies, des lacs ou des océans. Les courants responsables du transport des grains donnent lieu à une variété de structures qui permettent de diagnostiquer le régime d’écoulement au moment du dépôt. Les structures de litière comprennent les stratifications rocheuses et la litière couramment décrites, telles que les ondulations et les traverses. Les structures de litière sont utilisées dans les descriptions des roches clastiques et des roches carbonatées.
Structures biogènes. Après le dépôt initial, les sédiments peuvent être modifiés par l’action des plantes ou des animaux vivant dans l’environnement. Ces activités se traduisent par des structures et des tissus rocheux distinctifs qui permettent de diagnostiquer l’enracinement des plantes ou les activités de terrier des animaux invertébrés (appelée bioturbation).
Structures de déformation. Après le dépôt initial, les sédiments peuvent également être modifiés par des mouvements de masse liés à des instabilités dans l’environnement. Ces mouvements peuvent entraîner des changements de texture, de tissu ou de structure sédimentaire. Des exemples de ces structures sont les structures d’assèchement, les rouleaux d’écoulement et les affaissements.
