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7.2 : Identification des roches sédimentaires - Géosciences

7.2 : Identification des roches sédimentaires - Géosciences


Identification des roches sédimentaires

Introduction

Les roches sont faites de minéraux. Les roches peuvent être un mélange de différents types de minéraux, un mélange de plusieurs grains du même type de minéral ou un mélange de différents grains de roches. Lorsque vous divisez une roche en très petits morceaux, les morceaux sont différents les uns des autres. Par exemple, lorsque vous cassez du granit, vous obtenez de petits morceaux de quartz (clair), de feldspath (rose ou blanc) et de mica (noir). Lorsque vous divisez un minéral en morceaux, vous avez toujours des morceaux du même minéral. Si vous cassez un gros morceau de quartz en morceaux plus petits, vous avez toujours des morceaux de quartz.

Il existe trois types de roches de base : ignées, sédimentaires et métamorphiques.

Roches sédimentaires

Les roches sédimentaires (roches stratifiées) sont formées par le dépôt de particules transportées dans l'air ou l'eau et par la précipitation de produits chimiques dissous dans l'eau. Ces particules et produits chimiques proviennent de l'altération (se désagréger sur place) et de l'érosion (emporter et briser en se déplaçant) des roches à la surface de la Terre. Les rochers, les roches, le gravier, le sable, le limon, l'argile et la boue sont transportés par les courants d'eau dans les ruisseaux, les rivières, les lacs et les océans. Ces particules se déposent dans les lits des cours d'eau, les rives, les fonds des lacs et des océans, et les deltas où les rivières se jettent dans les lacs et les océans. Ces particules sont cimentées ensemble et durcies pour former les roches sédimentaires appelées conglomérat, grès, siltite, schiste ou argile et mudstone.

Les produits chimiques qui sont lessivés ou dissous à partir d'autres roches sont transportés de manière invisible dans les cours d'eau et les océans. Lorsque ces produits chimiques invisibles atteignent un lac ou un océan et que l'eau s'évapore, les produits chimiques sont laissés dans les dépôts d'évaporites. Le sel autour des lacs salés et le calcaire des fonds marins sont des exemples de ces roches sédimentaires chimiques. Les plantes et les animaux sont parfois enterrés et préservés dans les roches sédimentaires à grains plus fins, comme le schiste ou le calcaire.

Les roches sédimentaires sont dérivées de roches préexistantes par altération et érosion. Les particules résultantes se déposent dans l'eau ou l'air (roches clastiques telles que le grès et le mudstone) ou les produits chimiques résultants précipitent à partir de solutions concentrées (roches non clastiques telles que le calcaire et le sel).

Exemples de roches sédimentaires
FormationCaractéristiqueNom du rocher
particulescours-angulaireBrèche
particulesparcoursConglomérat
particulesmoyen (moins de 2 mm)Grès
particulesbien (lisse)Schiste argileux
produits chimiquespétille dans l'acide HCl diluéCalcaire
produits chimiquespétille dans l'acide seulement s'il est gratté en premierDolomie
produits chimiquesgoût saléHalite
produits chimiquesgriffé par un ongleGypse
produits chimiquesrayures verre, fracture conchoïdale, comme silexChert

Roches sédimentaires clastiques

Comment se forment les roches sédimentaires clastiques :

  1. La roche préexistante subit une altération chimique et mécanique par les racines, les eaux de pluie acides, la gravité, le vent et l'eau.
  2. Les particules brisées sont transportées dans l'eau ou l'air jusqu'à ce qu'elles se déposent dans une zone inférieure lorsque le courant n'était pas assez rapide pour transporter les particules.
  3. Le quartz est le plus stable et a la plus grande résistance à l'abrasion mécanique et chimique pendant l'érosion, donc la plupart des grains de la taille du sable sont du quartz.
  4. Le feldspath se transforme en argile avec l'altération chimique et l'érosion, donc l'arkose, qui est un grès avec plus de 25 % de feldspath, indique que les sédiments ont été déposés près de la roche mère et n'ont pas été transportés longtemps.
  5. La taille, la forme et la composition des grains peuvent indiquer la composition, la distance et la hauteur de la roche mère.
  6. Les textures et les structures (marques d'ondulation, litage croisé, tri, etc.) et la taille, la forme et la composition peuvent indiquer l'environnement de dépôt.

Les caractéristiques:

  1. Doux, comparé aux roches ignées.
  2. Se produisent dans des couches ou des lits de quelques millimètres d'épaisseur à 100 pieds d'épaisseur, le plus souvent de 1 à 5 pieds d'épaisseur.
  3. Granuleux et granuleux s'il est composé de sable et de particules de la taille du limon ; le sable est souvent arrondi, parfois anguleux.
  4. Les structures sédimentaires (stratification transversale, fissures de boue, marques d'ondulation, traces et terriers de vers, coquilles fossiles) ne sont généralement pas visibles dans les spécimens de main, mais sont perceptibles dans les affleurements.
  5. La couleur n'est généralement pas significative, car aussi peu que 3% d'hématite (oxyde de fer) donne une couleur rouge riche. Certains grès rosâtres tirent leur couleur du feldspath.
  6. Les fossiles sont plus fréquents dans les schistes que dans les grès, en raison de l'activité actuelle plus élevée dans les grès.
Table de roche sédimentaire clastique
ParticulesTailleMinérauxPersonnageTaille généraleNom du rocher
Gravier> 2 mmFragments de roche, quartz, feldspath> caillouxCoursConglom-
ronger
Gravier tranchant> 2 mmFragments de roche, quartz, feldspathAngulaireCoursBrèche
Parcours Gravel à Argile Fine> 2 mmTout type de rocheMal trié, non
stratifié, angulaire
Amende au coursTillite
Sable2- 1/16 mmQuartz, feldspathGranulaireSablonneuxGrès
Limon1/16-1/256 mmArgile, quartzGraveleuxGranuleux, à grain finSiltstone
Argile< 1/256 mmArgilePlaty, massifLisse, grain très finSchiste, Argile
Limon et argile< 1/16 mmArgile, quartzMassifLisse, grain très finPierre de boue

Roches sédimentaires non clastiques

Comment se forment les roches sédimentaires non clastiques :

Formé par précipitation chimique à partir d'une solution concentrée dans l'eau sous forme de sel, de gypse ou de calcaire.

Les caractéristiques:

  1. Doux, car ils sont composés de minéraux mous tels que la halite, le gypse, la calcite. Ils peuvent facilement être rayés avec de l'acier ou un sou en cuivre.
  2. Généralement à grain fin et homogène.
  3. Les fossiles sont communs dans le calcaire.
  4. Le calcaire pétille dans l'acide chlorhydrique (HCl) dilué, car il est composé de la calcite minérale, CaC03.
  5. Certains calcaires contiennent du chert, qui est de la silice très, très dure (comme du silex). Il s'altère généralement pour brunir à la surface et se présente sous forme de nodules et remplace parfois les coquilles fossiles.
Table de roches sédimentaires non clastiques
MinéralForme chimiqueLes caractéristiquesNom du rocher
calciteCaCO3Fizzs dans l'acide HClCalcaire
calciteCaCO3Grain moyen à grossier, pétille à l'acideCalcaire Cristallin
calciteCaCO3Microcristallin, fracture conchoïdale, pétille dans l'acideMicrorite
calciteCaCO3Agrégats de petites sphères rondes, pétille dans l'acideCalcaire oolithique
calciteCaCO3Fossiles et fragments de fossiles faiblement cimentés, pétille à l'acideCoquina
calciteCaCO3Fossiles dans la matrice calcaire, pétille dans l'acideCalcaire fossilifère
calciteCaCO3Coquilles d'organismes microscopiques et d'argile, molles, pétillant à l'acideCraie
calciteCaCO3Calcite en bandes - dépôts de grottes, pétille dans l'acideTravertin
HaliteNaClGoût salé, cristallin fin à grossiersel
GypseCaSO4.2H2OCristallin fin à grossier, plus doux que l'ongle, blanc, granuleuxGypse
Quartz microscopique
calcédoine
SiO2Crypotocristallin, dense, fracture conchoïdale, terne, très dur (raye le verre)Chert
DolomieCaMg(CO3)2Ne pétille dans l'acide que s'il est gratté en premierDolomie
CarboneCMatière végétale brunâtre – douce, poreuse, fibreuseTourbe
CarboneCNoir, vitreux, friableCharbon

7.2 : Identification des roches sédimentaires - Géosciences

Les roches sédimentaires chimiques se forment lorsque les minéraux précipitent de l'eau. Le calcaire est un exemple de roche sédimentaire carbonatée formée où le carbonate de calcium précipite de l'eau de mer (Fig. 3). Des roches carbonatées se forment également là où les coquillages, qui contiennent…

Tout ce que vous devez savoir sur le calcaire et comment il s'est formé ?

Alors que la majeure partie des minéraux constituant les roches sédimentaires clastiques sont des espèces communes qui forment des roches, telles que le quartz, le feldspath et le mica, les minéraux communs et mineurs d'une roche en érosion peuvent se retrouver dans le sédiment résultant. Les minéraux qui ont été transportés sous forme de grains détritiques, pour se retrouver dans une roche sédimentaire, sont dits allogéniques.

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Le test acide sur les roches. CALCAIRE, DOLOSTONE ET MARBRE. Certaines roches contiennent des minéraux carbonatés et le test acide peut être utilisé pour aider à les identifier. Le calcaire est composé presque entièrement de calcite et produira un pétillant vigoureux avec une goutte d'acide chlorhydrique. La dolomie est une roche composée presque entièrement de dolomie. Il produira un très faible pétillement lorsqu'une goutte de chlorhydrique froid .

Le calcaire, un minéral industriel crucial et polyvalent…

Calcaire fossilifère. Le mélange d'êtres vivants après leur mort avec des minéraux non organiques a donné lieu à des roches sédimentaires avec du calcaire. Les créatures vivantes mortes appelées fossiles, d'où la roche, se composent de fossiles connus sous le nom de calcaire fossilifère. Les fossiles sont de deux types, les fossiles de taille macroscopique :

Calcaire - Formation, composition, types et utilisations | Terre .

Roches carbonatées : calcaires et dolomies. Les calcaires et les dolomies (dolomites) constituent l'essentiel des roches sédimentaires non terrigènes. Les calcaires sont pour la plupart des roches carbonatées primaires. Ils se composent de 50 pour cent ou plus de calcite et d'aragonite (tous deux CaCO 3). Les dolomies sont principalement produites par l'altération secondaire ou le remplacement des calcaires, c'est-à-dire la dolomie minérale [CaMg(CO 3) 2 .

Le calcaire est un type très commun de roche sédimentaire

Le calcaire est une roche sédimentaire très courante constituée de carbonate de calcium (à plus de 50 %). C'est la roche sédimentaire non silicoclastique la plus courante (le grès et le schiste sont des roches silicoclastiques courantes). Les calcaires sont des roches composées principalement de carbonate de calcium (minéraux …

Différence entre le calcaire et la craie | Comparez le .

Le calcaire est une roche sédimentaire très courante constituée de carbonate de calcium (à plus de 50 %). C'est la roche sédimentaire non silicoclastique la plus courante (le grès et le schiste sont des roches silicoclastiques courantes). Les calcaires sont des roches composées principalement de carbonate de calcium (minéraux …

Travertin - Wikipédia

14 avril 2018· Le calcaire est une roche sédimentaire telle que plus de 50 % de carbonate de calcium ( calcite – CaCO3). Il existe de nombreux types exceptionnels de calcaire formés à travers une ramification de tactiques. Il peut être précipité à partir de l'eau (calcaire non clastique, chimique ou inorganique), sécrété en utilisant des organismes marins, notamment des algues et des coraux (biochimiques.

Quel type de minéral est le calcaire? - Quora

15 août 2018 · le différence clé entre le calcaire et la craie est que le calcaire contient à la fois des minéraux, de la calcite et de l'aragonite, tandis que la craie est une forme de calcaire qui contient de la calcite.. Le calcaire est un type de roche sédimentaire. Il contient principalement différentes formes de cristaux de carbonate de calcium. Par conséquent, ce minéral est très alcalin. La craie est une forme de calcaire.

Calcaire | Caractéristiques, formation, texture, utilisations .

11 fév 2021· Calcaire, roche sédimentaire composée principalement de carbonate de calcium, habituellement sous forme de calcite ou d'aragonite. Il peut contenir des quantités considérables de carbonate de magnésium (dolomite) ainsi que des constituants mineurs également couramment présents, notamment l'argile, le carbonate de fer, le feldspath, la pyrite et le quartz.

Roches sédimentaires et cycle rocheux

Le calcaire est une roche sédimentaire principalement constituée de la calcite minérale. Le calcaire contient des quantités de silice sous forme de chert et de silex, en quantités qui peuvent varier d'une roche à l'autre. Coloriage [modifier | modifier la source]. Le calcaire pur est presque blanc en raison des impuretés, telles que l'argile et le sable, mais de nombreux calcaires présentent des couleurs différentes, en particulier sur les surfaces altérées.

Calcaire - Roches sédimentaires

Le travertin est un calcaire sédimentaire d'eau douce qui a des couches très minces et crénelées et qui se forme généralement aux sources. Le marbre est une roche carbonatée, généralement un calcaire marin, qui a été comprimé et déformé comme du plastique par une chaleur et une pression élevées profondément sous le . Le calcaire est un produit minéral essentiel d'importance nationale.

Dolomie (calcaire)

Le calcaire est une roche sédimentaire telle que plus de 50 % de carbonate de calcium (calcite - CaCO trois). Il existe de nombreux types exceptionnels de calcaire formés à travers une ramification de tactiques. Le calcaire peut être précipité de l'eau (calcaire non clastique, chimique ou inorganique), sécrété en utilisant des organismes marins, notamment des algues et des coraux.

Calcaire - Roches sédimentaires

Roche sédimentaire composée majoritairement de carbonate de calcium. je. Une roche sédimentaire constituée principalement (plus de 50 % en poids ou en pourcentages surfaciques au microscope) de carbonate de calcium, principalement sous forme de calcite minérale, et avec ou sans carbonate de magnésium spécifiquement une roche sédimentaire carbonatée contenant plus de 95 % de calcite et moins de 5% de dolomie.

Quels éléments chimiques trouve-t-on dans le calcaire ? | eComment

Le travertin est un calcaire sédimentaire d'eau douce qui a des couches très minces et crénelées et qui se forme généralement aux sources. Le marbre est une roche carbonatée, généralement un calcaire marin, qui a été pressé et déformé comme du plastique par une chaleur et une pression élevées profondément sous le . Le calcaire est un produit minéral essentiel d'importance nationale.

Calcaire : utilisations de la roche, formation, composition, images

Calcaire fossilifère. Le mélange d'êtres vivants après leur mort avec des minéraux non organiques a donné lieu à des roches sédimentaires avec du calcaire. Les créatures vivantes mortes appelées fossiles d'où la roche se composent de fossiles connus sous le nom de calcaire fossilifère. Les fossiles sont de deux types, les fossiles de taille macroscopique :

Roches sédimentaires et cycle rocheux

Les géologues nomment et classent les roches sédimentaires en fonction de leur composition minérale et de leur texture La composition minérale fait référence aux minéraux spécifiques de la roche. Par exemple, le grès contiendra principalement du quartz, tandis que le calcaire contiendra principalement de la calcite (carbonate de calcium).

Roches et minéraux | Collège des sciences et de l'ingénierie

15 août 2018 · le différence clé entre le calcaire et la craie est que le calcaire contient à la fois des minéraux, de la calcite et de l'aragonite, tandis que la craie est une forme de calcaire qui contient de la calcite.. Le calcaire est un type de roche sédimentaire. Il contient principalement différentes formes de cristaux de carbonate de calcium. Par conséquent, ce minéral est très alcalin. La craie est une forme de calcaire.

9 Calcaire fossilifère - Tout ce que vous devez savoir

De : Calcaire "Une roche sédimentaire composée principalement de carbonate de calcium. i. Une roche sédimentaire constituée principalement (plus de 50% en poids ou en pourcentages surfaciques au microscope) de carbonate de calcium, principalement dans le for.

Calcaire | Wiki Géologie | Fandom

Les géologues nomment et classent les roches sédimentaires en fonction de leur composition minérale et de leur texture La composition minérale fait référence aux minéraux spécifiques de la roche. Par exemple, le grès contiendra principalement du quartz, tandis que le calcaire contiendra principalement de la calcite (carbonate de calcium).

Le « test à l'acide » pour les minéraux carbonatés et les roches carbonatées

Le calcaire pétille dans l'acide chlorhydrique (HCl) dilué, car il est composé de la calcite minérale, CaC03. Certains calcaires contiennent du chert, qui est de la silice très, très dure (comme du silex). Il s'altère généralement pour brunir à la surface et se présente sous forme de nodules et remplace parfois les coquilles fossiles.

Tout ce que vous devez savoir sur le calcaire et comment il s'est formé ?

Le calcaire est une roche sédimentaire qui contient d'autres minéraux et forme de petites particules présentes dans le quartz, le feldspath, la pyrite, la sidérite et les minéraux argileux. Devenez entrepreneur Devenez concessionnaire Achetez en ligne 855-967-1872

9 Calcaire fossilifère - Tout ce que vous devez savoir

Le calcaire est une roche sédimentaire composée principalement de calcite minérale et comprenant environ 15% de la croûte sédimentaire de la Terre. C'est un élément de base de l'industrie de la construction et un matériau principal à partir duquel sont fabriqués les agrégats, le ciment, la chaux et la pierre de construction. 71% de toute la pierre concassée produite aux États-Unis est soit du calcaire, soit de la dolomie.

Qu'est-ce que le calcaire ? (avec photos) - wiseGEEK

Calcaire. Le calcaire est une roche sédimentaire composée principalement de calcite minérale et comprenant environ 15% de la croûte sédimentaire de la Terre. C'est un élément de base de l'industrie de la construction (pierre dimensionnelle) et un matériau principal à partir duquel sont fabriqués les agrégats, le ciment, la chaux et la pierre de construction. 71% de toute la pierre concassée produite aux États-Unis est soit du calcaire…


7.2 : Identification des roches sédimentaires - Géosciences

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Annonce de classe : examen final le jeudi 18 mars 2021

      ID de réunion : 829 1001 2189       Code d'accès : 329277

Remarque : Réponses de laboratoire publiées dans la section vers le bas de la page Web de la classe

Modules de contenu de cours hebdomadaires

Les ressources d'apprentissage en classe et les exercices de laboratoire sont organisés selon leur ordre d'apparition tout au long de la session. Ils sont disponibles au format Adobe Acrobat Reader (PDF). Des guides d'étude d'examen seront inclus au fur et à mesure de l'avancement du trimestre. Veuillez vérifier les mises à jour fréquemment, quotidiennement et hebdomadairement, au fur et à mesure que le cours progresse.


Matériel de cours de la semaine 1 - Introduction à la géologie pétrolière (4 janvier - 10 janvier 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 1


B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 1


C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 1 (à soumettre à Moodle avant le lundi 11 janvier, 23 h 00)


Matériel de cours de la semaine 2 - Examen des propriétés des environnements sédimentaires pétroliers (11 janvier - 17 janvier 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 2

B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 2


C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 2 (à soumettre à Moodle avant le lundi 18 janvier à 23 h 00)


Matériel de classe de la semaine 3 - Environnements sédimentaires et production de pétrole (18 janvier - 24 janvier 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 3

B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 3

C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 3 (à soumettre à Moodle avant le lundi 25 janvier à 23 h 00)


Matériel de cours de la semaine 4 - Écoulement des fluides et migration du pétrole (25 janvier - 31 janvier 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 4


B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 4

C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 4 (à soumettre à Moodle avant le lundi 1er février, 23 h 00)


Matériel de cours de la semaine 5 - Propriétés du réservoir (1er février - 7 février 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 5


B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 5


C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 5 (à soumettre à Moodle avant le lundi 8 février à 23 h 00)


Matériel de classe de la semaine 6 - Pièges et sceaux (8 février - 14 février 2021)

Examen de mi-session, semaine 6, jeudi 11 février, format en ligne Moodle


A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 6

B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 6

C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 6 (à soumettre à Moodle avant le lundi 15 février à 23 h 00)


Matériel de classe de la semaine 7 - Méthodes d'exploration (15 février - 21 février 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 7

B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 7


Matériel de classe de la semaine 8 - Développement et production (22 février - 28 février 2021)

AVIS PRÉALABLE : Instructions pour la présentation de l'étude de cas pour la semaine 10, à remettre avant le lundi 8 mars 2021 à 23 h 00
Semaine 10 Présentation de l'étude de cas Instructions du projet [Sujets et calendrier des étudiants Hiver 2021]


A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 8

B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 8


Matériel de classe de la semaine 9 - Systèmes pétroliers et bassins sédimentaires (1er mars - 7 mars 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 9

B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 9


C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 9 (à soumettre à Moodle avant le lundi 8 mars à 23 h 00)


Matériel de cours de la semaine 10 - Études de cas (8 mars - 14 mars 2021)

A. Notes de cours et ressources d'apprentissage de la semaine 10

Présentations d'études de cas d'étudiants Hiver 2021

B. Exercices et activités de laboratoire de la semaine 10

C. Inventaire et liste de contrôle des tâches de la semaine 10 (à soumettre à Moodle avant le lundi 15 mars à 23 h 00)


Semaine 11 de l'examen final (15 mars - 19 mars 2021)

Annonce de classe : examen final le jeudi 18 mars 2021

      ID de réunion : 829 1001 2189       Code d'accès : 329277

Notes de cours

Les notes de cours sont organisées selon leur ordre d'apparition tout au long du trimestre. Ils sont disponibles au format Adobe Acrobat Reader (PDF). Acrobat Reader est appelé en tant que plug-in dans l'environnement du navigateur Web. Il est disponible sur la plupart des machines de WOU. Acrobat Reader peut être téléchargé gratuitement en retournant à la page d'accueil de Taylor

Des guides d'étude d'examen seront inclus au fur et à mesure de l'avancement du trimestre. Veuillez vérifier les futures publications à l'approche de l'heure des examens


Lectures de revue de science physique

Guides de voyage sur le terrain et devoirs

Diaporamas de classe

Ressources de référence pour la terminologie et les concepts pétroliers

Études de cas en géologie pétrolière

Étude de cas Présentation Mission Hiver 2019


Étude de cas Présentation Mission Hiver 2017


Étude de cas Présentation Mission Hiver 2015

Instructions de soumission de rapport de laboratoire numérique

(1) En cliquant sur le lien à la fin de cette section, vous accéderez à un logiciel de gestion de cours en ligne appelé "Moodle".
(2) Une fois sur le site, choisissez l'option "Connexion" en haut à droite de la page.
(3) Saisissez votre nom d'utilisateur du serveur étudiant WOU (celui que vous utilisez pour l'e-mail WOU ou pour accéder à votre lecteur "H:").
(4) Entrez les quatre derniers chiffres de votre ID étudiant V-no. pour le mot de passe (sauf si vous l'avez déjà modifié).
(5) Une fois connecté, recherchez l'icône "Changer le mot de passe". mais NE L'OUBLIEZ PAS.
(6) Faites défiler votre liste de cours en ligne jusqu'à ES486 Petroleum Geology, vous êtes automatiquement inscrit au cours Moodle avec votre inscription au cours.
(7) Faites défiler jusqu'à la section sujet/devoir et commencez le processus de soumission.
(9) Assurez-vous d'imprimer des copies papier et de créer des fichiers de sauvegarde de vos documents de rapport de laboratoire pour sauvegarder les fichiers !


La classification semi-automatisée de la matière organique sédimentaire dans les préparations palynologiques

La capture, l'analyse et la classification de la matière organique sédimentaire dans les préparations palynologiques ont été semi-automatisées. Premièrement, les caractéristiques discriminatoires morphologiques et texturales utilisées dans les schémas de classification sont mesurées à l'aide d'une platine contrôlée par ordinateur et d'une caméra numérique montée sur un microscope en combinaison avec des algorithmes d'analyse d'image Halcon. Deuxièmement, l'algorithme de classification exhaustif du détecteur d'interaction automatique CHi-carré est appliqué à toutes les mesures de caractéristiques pour établir leur saillance en tant que discriminateurs de classification. Troisièmement, les résultats de l'algorithme de l'arbre de classification sont utilisés pour déterminer les entrées utilisées par le classificateur réel, qui consiste en une série de réseaux de neurones artificiels (ANN). Le test Gamma (GT) est présenté comme un outil pour aider à faciliter la meilleure utilisation de données limitées et pour s'assurer que les ANN ne sont pas surentraînés.

Les résultats montrent que le système développé est capable d'atteindre un taux moyen de classification correcte de 87%. C'est suffisamment encourageant pour inciter à d'autres recherches qui pourraient aboutir à un système commercialement viable. À l'avenir, les travaux se concentreront sur le raffinement du composant de capture d'images du système et l'augmentation de la taille des bases de données qui se sont révélées à la fois empiriques et par le GT trop petites pour faciliter la construction de classificateurs précis.


Éditeur de numéros spéciaux

L'objectif majeur de ce numéro spécial de Géosciences est d'examiner les relations dynamiquement liées entre le développement du bassin sédimentaire et de la ceinture orogénique. Parce que les bassins sédimentaires servent de dépôts de détritus provenant des orogènes qui se déforment et s'érodent, ils enregistrent la signature géodynamique du développement de la ceinture de montagnes. Cette relation entre la source de sédiments (orogène) et le puits (bassin) se traduit par un large éventail d'attributs généralement enregistrés dans le remplissage du bassin, notamment : (1) le style tectonique de la lithosphère/déformation de la croûte pendant l'orogenèse, (2) les réponses sédimentaires et géomorphiques à la surface de la terre déformation, (3) contrôles sur la provenance et la dispersion des sédiments, (4) développement de la paléotopographie, (5) taux et mécanismes de soulèvement et d'exhumation de la ceinture montagneuse, (6) distribution et évolution des systèmes de dépôt, (7) paléoenvironnements et climat et ( 8) paramètres biogéographiques.

Plus précisément, ce numéro spécial vise à fournir un débouché pour une publication rapide et largement accessible d'études évaluées par des pairs utilisant les archives synorogéniques des bassins sédimentaires pour améliorer la compréhension de l'orogenèse dans les ceintures montagneuses associées en utilisant à la fois des exemples modernes et anciens de tous les types de contextes tectoniques. La recherche couvrant l'éventail des méthodes allant de l'utilisation d'analyses stratigraphiques plus traditionnelles sur le terrain et de la cartographie structurelle à l'analyse géochimique et isotopique de l'histoire de la provenance/de l'affaissement aux approches de modélisation des bassins/orogènes est la bienvenue.

Prof. Dr James Schmitt
Éditeur invité

Informations sur la soumission du manuscrit

Les manuscrits doivent être soumis en ligne sur www.mdpi.com en s'inscrivant et en se connectant à ce site Web. Une fois inscrit, cliquez ici pour accéder au formulaire de soumission. Les manuscrits peuvent être soumis jusqu'à la date limite. Tous les articles seront évalués par des pairs. Les articles acceptés seront publiés en continu dans la revue (dès leur acceptation) et seront répertoriés ensemble sur le site Web du numéro spécial. Des articles de recherche, des articles de synthèse ainsi que de courtes communications sont invités. Pour les articles prévus, un titre et un court résumé (environ 100 mots) peuvent être envoyés au bureau éditorial pour annonce sur ce site.

Les manuscrits soumis ne doivent pas avoir été publiés auparavant, ni être à l'étude pour publication ailleurs (à l'exception des actes de conférence). Tous les manuscrits sont soumis à une évaluation approfondie par le biais d'un processus d'examen par les pairs en simple aveugle. Un guide pour les auteurs et d'autres informations pertinentes pour la soumission de manuscrits sont disponibles sur la page Instructions pour les auteurs. Géosciences est une revue mensuelle internationale à comité de lecture en libre accès publiée par MDPI.

Veuillez visiter la page Instructions pour les auteurs avant de soumettre un manuscrit. Les frais de traitement des articles (APC) pour la publication dans cette revue en libre accès sont de 1500 CHF (francs suisses). Les articles soumis doivent être bien formatés et utiliser un bon anglais. Les auteurs peuvent utiliser le service d'édition en anglais de MDPI avant la publication ou pendant les révisions d'auteur.


6.4 Structures sédimentaires et fossiles

Grâce à une observation attentive au cours des derniers siècles, les géologues ont découvert que l'accumulation de sédiments et de roches sédimentaires se déroule selon certains principes géologiques importants, comme suit :

  • Le principe d'horizontalité originelle est que les sédiments s'accumulent en couches essentiellement horizontales. L'implication est que les couches sédimentaires inclinées observées à ce jour doivent avoir été soumises à des forces tectoniques.
  • Le principe de superposition est que les couches sédimentaires sont déposées en séquence, et qu'à moins que toute la séquence n'ait été retournée par des processus tectoniques, les couches du bas sont plus anciennes que celles du haut.
  • Le principe des inclusions est que tout fragment de roche dans une couche sédimentaire doit être plus ancien que la couche. Par exemple, les pavés d'un conglomérat doivent avoir été formés avant la formation du conglomérat.
  • Le principe de succession faunique est qu'il existe un ordre bien défini dans lequel les organismes ont évolué au cours des temps géologiques, et donc l'identification de fossiles spécifiques dans une roche peut être utilisée pour déterminer son âge.

En plus de ces principes, qui s'appliquent à toutes les roches sédimentaires (ainsi qu'aux roches volcaniques), un certain nombre d'autres caractéristiques importantes des processus sédimentaires entraînent le développement de caractéristiques sédimentaires distinctives dans des environnements sédimentaires spécifiques. En comprenant les origines de ces caractéristiques, nous pouvons faire des inférences très utiles sur les processus qui ont conduit au dépôt des roches que nous étudions.

Literie , par exemple, est la séparation des sédiments en couches qui diffèrent les unes des autres par leur texture, leur composition, leur couleur ou leurs caractéristiques d'altération, ou qui sont séparées par séparations —des espaces étroits entre des lits adjacents (figure 6.4.1). La litière est une indication des changements dans les processus de dépôt qui peuvent être liés aux différences saisonnières, aux changements climatiques, aux changements d'emplacement des rivières ou des deltas, ou aux changements tectoniques. Les séparations peuvent représenter des périodes de non-dépôt pouvant aller de quelques décennies à quelques millénaires. La litière peut se former dans presque n'importe quel environnement de dépôt sédimentaire.

Figure 6.4.1 Le mont du soufre triasique. Formation près d'Exshaw, Alberta. La literie est définie par des différences de couleur et de texture, ainsi que par des séparations (espaces) entre les lits qui pourraient autrement sembler similaires.

Litage croisé est une litière qui contient des couches inclinées dans des lits autrement horizontaux, et elle se forme lorsque les sédiments sont déposés par l'écoulement de l'eau ou du vent. Quelques exemples sont présentés dans les Figures 6.0.11, 6.1.7b et 6.4.2. Les lits transversaux formés dans les cours d'eau ont tendance à être de l'ordre de quelques centimètres à des dizaines de centimètres, tandis que ceux dans éolien Les sédiments (déposés par le vent) peuvent être de l'ordre de quelques mètres à plusieurs mètres.

Figure 6.4.2 Grès éolien de la Formation jurassique Navajo à lits croisés dans le parc national de Zion, Utah. Dans la plupart des couches, les lits transversaux plongent vers la droite, ce qui implique une direction du vent constante de droite à gauche pendant le dépôt.

Des lits transversaux se forment lorsque les sédiments se déposent sur le bord d'attaque d'une ondulation ou d'une dune en progression dans des conditions d'état stable (débit similaire et même direction d'écoulement). Chaque couche est liée à une ondulation différente qui avance dans le sens de l'écoulement et est partiellement érodée par l'ondulation suivante (Figure 6.4.3). La stratification croisée est une structure sédimentaire très importante à reconnaître car elle peut fournir des informations sur le processus de dépôt, la direction des courants et, lorsqu'elle est analysée en détail, sur d'autres caractéristiques telles que le débit et la quantité de sédiments. disponible.

Figure 6.4.3 Formation de lits transversaux lorsqu'une série d'ondulations ou de dunes migre avec l'écoulement. Chaque ondulation avance (de droite à gauche sur cette vue) à mesure que davantage de sédiments se déposent sur sa face avant (petites flèches). (Sur chaque ondulation, la dernière couche déposée est représentée par des petits points.)

Literie graduée se caractérise par une gradation de la taille des grains de bas en haut à l'intérieur d'un lit simple. Les lits classés « normaux » sont grossiers en bas et deviennent plus fins vers le haut. Ils sont le produit du dépôt d'un courant de ralentissement (figure 6.4.4). La plupart des lits nivelés se forment dans un environnement de cône sous-marin (voir la figure 6.4.1), où des flux riches en sédiments descendent périodiquement d'un plateau marin peu profond le long d'une pente et sur le fond marin plus profond. Certains lits classés sont inversés (plus grossiers au sommet), et cela résulte normalement du dépôt par une coulée de débris se déplaçant rapidement (voir chapitre 15).

Figure 6.4.4 Un lit de turbidite gradué dans les roches de la Formation de Spray du Crétacé sur l'île Gabriola, en Colombie-Britannique. Les quelques centimètres inférieurs de sable et de limon se sont probablement formés en moins d'une heure. Les quelques centimètres supérieurs d'argile fine peuvent s'être accumulés sur plusieurs centaines d'années.

Ondulations , qui sont associés à la formation de lits croisés, peuvent être conservés à la surface des lits sédimentaires. Les ondulations peuvent également aider à déterminer la direction de l'écoulement car elles ont tendance à avoir leur surface la plus raide orientée dans la direction de l'écoulement (voir Figure 6.4.3).

Dans un environnement de cours d'eau, les rochers, les galets et les cailloux peuvent devenir imbriqué , ce qui signifie qu'ils sont généralement inclinés dans le même sens. Les clastes dans les cours d'eau ont tendance à s'incliner avec leurs extrémités supérieures dirigées vers l'aval car il s'agit de la position la plus stable par rapport au débit du cours d'eau (Figure 6.4.5 et Figure 6.1.7c).

Figure 6.4.5 Une illustration de l'imbrication de clastes dans un environnement fluvial.

Fissures de boue se forment lorsqu'un plan d'eau peu profond (par exemple, un platier intertidal ou un étang ou même une flaque d'eau), dans lequel des sédiments boueux se sont déposés, s'assèche et se fissure (figure 6.4.6). Cela se produit parce que l'argile dans la couche supérieure de boue a tendance à rétrécir en séchant, et donc elle se fissure parce qu'elle occupe moins d'espace lorsqu'elle est sèche.

Figure 6.4.6 Fissures dans la boue volcanique dans une zone de source chaude près de Myvatn, en Islande.

Les diverses structures décrites ci-dessus sont essentielles pour comprendre et interpréter les conditions qui existaient lors de la formation des roches sédimentaires. En plus de ceux-ci, les géologues examinent également de très près les grains sédimentaires pour déterminer leur minéralogie ou leur lithologie (afin de faire des inférences sur le type de roche mère et les processus d'altération), leur degré d'arrondi, leurs tailles et la mesure dans laquelle ils ont été triés par transport et processus de dépôt. Certains des types de différences que nous pourrions vouloir rechercher sont illustrés à la figure 6.4.7.

Figure 6.4.7 Photos en coupe mince de deux grès avec des caractéristiques de grain très différentes. Celui de gauche présente des grains anguleux de natures très diverses (quartz, feldspath, biotite, fragments de roche), et est mal trié (les grains vont de moins de 0,05 mm à

1 millimètre). Celui de droite n'a que des grains de quartz relativement bien arrondis, et la gamme de taille est beaucoup plus petite (environ 0,25 à 1 mm). (Les barres d'échelle mesurent 1 mm.)

Nous ne couvrirons pas les fossiles en détail dans ce livre, mais ils sont extrêmement importants pour comprendre les roches sédimentaires. Bien sûr, les fossiles peuvent être utilisés pour dater les roches sédimentaires, mais tout aussi important, ils nous en disent beaucoup sur l'environnement de dépôt des sédiments et le climat de l'époque. Par exemple, ils peuvent aider à différencier les environnements marins des environnements terrestres, estimer la profondeur de l'eau, détecter l'existence de courants et estimer la température moyenne et les précipitations. Par exemple, les tests de minuscules organismes marins (principalement des foraminifères) ont été récupérés dans des carottes de sédiments d'océan profond du monde entier, et leurs signatures isotopiques ont été mesurées. Comme nous le verrons au chapitre 19, cela nous a fourni des informations sur les changements des températures mondiales moyennes au cours des 65 derniers millions d'années.

Exercice 6.4 Interprétation des environnements passés

Les roches sédimentaires peuvent nous en dire beaucoup sur les conditions environnementales qui existaient au moment de leur formation. Faites quelques déductions sur la roche mère, l'environnement d'altération, le type et la distance de transport des sédiments et les conditions de dépôt qui existaient pendant la formation des roches suivantes :

  1. Grès quartzeux : pas de feldspath, grains de quartz bien triés et bien arrondis, stratification croisée
  2. Grès et mudstone feldspathiques : feldspath, fragments volcaniques, grains anguleux, stratification graduée répétitive depuis le grès jusqu'au mudstone
  3. Conglomérat: galets ronds et galets d'imbrication de granit et basalte
  4. Brèche : fragments calcaires anguleux mal triés matrice rouge orangé

Attributions aux médias

le principe selon lequel les lits sédimentaires sont à l'origine déposés en couches horizontales

le principe que dans une séquence de roches stratifiées qui n'est pas renversée ou interrompue par des failles, la plus ancienne sera en bas et la plus jeune en haut

le principe selon lequel les inclusions dans un corps rocheux doivent être plus anciennes que la roche

le principe selon lequel la vie sur Terre a évolué de manière ordonnée et que nous pouvons nous attendre à toujours trouver des fossiles d'un type spécifique dans des roches d'un âge spécifique

stratification répétée dans une roche sédimentaire

un écart étroit entre les couches sédimentaires individuelles

litière inclinée à petite échelle dans des lits horizontaux plus grands

processus liés au transport et au dépôt de sédiments par le vent

une couche sédimentaire individuelle qui montre une gradation distinctive de la taille des grains (la litière à gradation normale est plus fine vers le haut, la litière à gradation inverse est plus grossière vers le haut)

sur une série de petites crêtes parallèles formées dans des sédiments qui se sont accumulés dans l'eau ou le vent en mouvement

alignés et superposés, comme les tuiles d'un toit

une fissure de dessiccation formée dans la boue qui s'est accumulée dans une petite masse d'eau qui s'assèche ou se draine plus tard


5 Débat

En général, les modèles spectraux d'émission thermique produisent des résultats cohérents avec d'autres techniques couramment utilisées pour quantifier les abondances minérales des mudstones et des grès (figures 4-7). Ci-dessous, nous discutons plus en détail de l'efficacité de la spectroscopie TIR pour identifier les phases minérales individuelles ainsi que de l'utilité de la spectroscopie TIR pour classer la minéralogie en vrac des roches sédimentaires de la taille du sable ou à grains plus petits. Nous discutons également des limites de toutes les techniques utilisées ici et des raisons possibles des différentes estimations d'abondance dans certains échantillons.

5.1 Abondances de quartz et de feldspath

Les minéraux primaires sédimentaires, principalement les grains de quartz détritique et de feldspath, présentent des abondances similaires entre les modèles TIR et leurs techniques co-analysées. Le quartz et le feldspath présentent des abondances volumiques élevées, représentant

50% des abondances minérales totales dans les grès et les mudstones, respectivement. Pour les grès, le quartz domine les abondances minérales et s'écarte des dénombrements ponctuels traditionnels en

6 ± 7% (tableau 7). En comparaison, pour les mudstones, le quartz est systématiquement sous-estimé dans les modèles TIR (mais toujours à moins de 11 ± 11% du connu). Ceci est traité plus en détail dans la section 5.3.

Feldspars in sedimentary rocks can be diagenetically altered (e.g., surface weathering and low grade metamorphism), thus making identification by various techniques a challenging task. However, comparison among techniques for the two different sedimentary rock grain sizes display similar results, consistent with the previous assessment of TIR capability in identifying feldspars of known compositions within 4 vol % accuracy [Hecker et al., 2010 ]. Based on the microstructures (i.e., polysynthetic twinning) of feldspars in sandstone thin sections that were optically observed, feldspar identification across traditional point counts is in agreement with TIR derived phases. Plagioclase, mainly albite and oligoclase, is the most frequently modeled feldspar in the TIR spectra of mudstones, showing consistency with QXRD-derived abundances. Additionally, previous geochemical and petrographic analyses of the Huronian mudstones used in this study suggest that sodium metasomatism (e.g., albitization) was widespread in this formation [Fedo et al., 1997 ]. Although the TIR and QXRD results do not suggest complete albitization, the evidence for the transformation between end-members in the An-Ab solid solution series is clearly present in both bulk analytical techniques used to classify these mudstone samples.

For sandstones, modeled feldspar abundances are accurate to within 7 ± 9%, with a few outlier points driving the large standard deviations (Figure 4). One possible reason for this discrepancy can be the difficulty for both techniques in discerning between diagenetically altered feldspar and clay. Traditional point counts may have noted a degree of alteration along the rim of a feldspar grain and still classified the grain as feldspar, whereas TIR spectroscopy with a sample penetrating depth on the order of

10 0 –10 1 µm may have acquired spectral features of sheet silicates, resulting in disproportional abundances in the TIR spectra.

5.2 All Other Minerals

For sandstones, all other minerals combined comprise approximately one third of the total volume abundances, whereas in mudstones the total other mineral class accounted for about half of the bulk rock abundances. Total other abundances for sandstones display an average difference of 14.8 ± 14.6 vol % from the known, and for mudstones an average difference of 12.5 ± 13.4 vol % from the known (Table 7). Grouping all other minerals together allows for an assessment of the traditional bulk rock classification, which is dependent on accurate determination of the relative proportions of detrital grains and matrix (i.e., arenites, wackes, or mudstones) (Figure 9). However, in order to more clearly understand TIR model accuracy, below we compare derived abundances for individual mineral groups within the total other category, for each technique.

5.2.1 Sheet Silicates

For sandstones, if it is assumed that the matrix abundances determined from traditional point counts are dominated by sheet silicates, then Figure 6 indicates that TIR models underestimate sheet-silicate abundances. Furthermore, TIR models predict a large component of amorphous silica (“glass + silica”), which are not likely to be present in these rocks at such high abundances. This discrepancy may arise for one or more reasons: (1) the matrix components may not be entirely composed of sheet silicates and may include clay-sized quartz, feldspar, carbonate, or other phases and/or (2) nonlinear spectral mixing is occurring in the matrix (section 5.3), which is the finest grain size fraction of the sandstones.

Additional insight into sheet-silicate discrepancies comes from the mudstone analyses (Figure 7), where minerals that comprise the total other group are more easily compared because TIR and XRD are both bulk techniques that are not restricted to optical identification. In the mudstones, we can see that among sheet-silicate phases, it is mica that is most commonly underestimated, whereas clay minerals are more accurately predicted. The low-modeled abundances of mica appear to be largely offset by high modeled abundances of amorphous silica (glass + silica), as well as carbonates in a few cases. However, the mudstones used for this investigation are unlikely to contain poorly crystalline material, which is further supported by XRD patterns displaying no indication of X-ray amorphous phases.

The underestimation of mica for sandstones and mudstones from TIR models may partially arise from the crystal form of micas. Specifically, muscovite and the fine-grained counterpart sericite tend to have platy-like crystals due to their perfect basal cleavage, and result in flakes of mica with the thickness of grains much less than the length and width dimensions. This may result in emitted photons penetrating though the optically transparent grain and interacting with multiple phases (section 5.3).

Clay minerals are modeled within 7.1 ± 5.8 vol % of the known but display no systematic overestimation or underestimation when comparing TIR and XRD abundances. Generally, XRD results determined that chlorite group members are the dominant clay phases present in the Huronian mudstones. These results coincide with TIR models, which commonly identified clinochlore, a tri-octahedral chlorite group member, as one of the clay phases present. However, TIR models also commonly identified palygorskite, a smectite group member, which is inconsistent with the XRD results. Furthermore, these ancient mudstones (2.5 Ga) have experienced low-grade metamorphism and are thus unlikely to contain pure smectites. This is consistent with previous work by Michalski et al. [ 2006 ], where TIR models led to accurate clay abundance estimates, but the species of clay was commonly misidentified.

5.2.2 Carbonates

TIR spectra for three mudstones and two sandstones display an obvious carbonate contribution determined from absorptions present in the frequency range of

850–900 cm −1 (Figure 1) however, for these same examples, traditional point counts and XRD refinements do not detect significant carbonate abundances. Overestimates of carbonate abundance in controlled mixtures were also commonly observed in companion paper 2. Thus, a finding is that thermal emission spectroscopy is highly sensitive to carbonates when mixed with silicates (section 5.3). Conversely, this sensitivity may also result in TIR modeled abundances for carbonates that are overestimated.

5.3 Causes for Discrepancies Between Methods

Discrepancies in mudstone mineral abundances and sandstone matrix abundances between techniques are likely largely due to the small grain sizes of these materials. With decreasing grain size, the grains become optically thin over portions of the TIR wavelength range [e.g., Hunt and Logan, 1972 ], which would result in the grain being transparent at those wavelengths. This allows emitted photons to interact with multiple mineral phases, which can result in nonlinear spectral mixing behavior [Salisbury and Wald, 1992 Ramsey and Christensen, 1998 ]. Spectral measurements on controlled fine-grained mineral mixtures, compacted in pellet form, clearly demonstrate the effects of nonlinear mixing in solids (paper 2, Pan et al. [ 2015 ].

Based on this work and results presented in paper 2, and relying on theory presented or summarized in previous work [e.g., Vincent and Hunt, 1968 Hunt and Logan, 1972 Salisbury and Wald, 1992 Moersch and Christensen, 1995], we suggest that the degree to which this effect occurs in fine-grained mixtures depends greatly on what phases are in the mixture. Specifically, it depends on where the spectral regions of strongest and weakest absorption are located for each component and the overall magnitude of the absorption coefficient (k) for the most strongly absorbing wavelength regions. For a mixture of components with small, uniform grain sizes, if the strongly absorbing wavelength regions for each component roughly coincide, and if the weakly absorbing wavelength regions coincide, then multiple photon interactions should be minimized and component spectra would combine linearly in those wavelength regions. Similarly, where weakly absorbing wavelength regions roughly coincide, there would be little absorption from any component, resulting in near-unit emissivity in those regions. For the opposite case, where strongly and weakly absorbing wavelength regions are different for each component, nonlinear spectral mixing would be greatly enhanced. An example of this would be the carbonate-bearing mixtures discussed in section 5.2.2. One of the two strongest carbonate absorptions (located between

1450 and 1600 cm −1 ) is located in a wavelength region where silicates are very weakly absorbing. The weakly absorbing nature of the silicates allows the carbonate feature to remain pronounced despite low abundance in the mixture. This also may explain why model accuracy for fine-grained igneous rocks, whose spectral mixing behavior was characterized in previous studies [Feely and Christensen, 1999 Hamilton and Christensen, 2000 Wyatt et al., 2001 ], is similar to that for coarse grained sands [Ramsey and Christensen, 1998 ]. The major components of those rocks (e.g., plagioclase, pyroxene, and glass) have roughly overlapping absorption regions of approximately similar magnitude. Thus, despite the small crystal sizes that are present, which for basalts can be on the order of microns, nonlinear spectral mixing is minimal.

A second possible explanation for abundance discrepancies between techniques relates to missing end-members in the TIR spectral library [e.g., Feely and Christensen, 1999 Michalski et al., 2006 ]. Missing mineral phases in the library, or compositionally different mineral phases in the library, may result in significant differences between the known and modeled abundances. For example, chlorite compositions can vary widely, but only three chlorite spectra were available for our library. Additionally, as previously mentioned, sericite, a fine-grained mica, is a missing member in our spectral library but represents a large volume percentage as indicated by petrologic examination and confirmed by high XRD abundances of mica. Although sericite is compositionally diverse, analytical techniques have demonstrated its close resemblance to a very fine grained muscovite [Eberl et al., 1987 ]. Thus, the underestimation of mica in the TIR is likely partially due to the absence of a sericite spectral library member, in addition to the clay-sized particle transparency issue discussed above.

Third, differences in spectral contrast between library spectra and component phases within the mixture can affect derived abundances. Most library spectra used in this study were collected from sand-sized grains (

710–1000 µm) [Christensen et al., 2000 ] which have deep spectral contrast compared to smaller grains. Thus, the modeled abundance coefficients for some phases in fine-grained mixtures may be smaller than they would be for coarse-grained mixtures of identical proportions. This issue might contribute to the underestimation of quartz and mica in the mudstones (Figures 5 and 7). Note that the clay spectra in our library were mostly acquired from pressed pellets [e.g., Michalski et al., 2006 Che and Glotch, 2012 ], which are expected to exhibit similar spectral contrast to clay minerals in mudstones. This could contribute to the reason why clay abundances have much lower deviations from the known, compared to quartz and mica (Figures 5 and 7).

A fourth reason may be related to differences in crystal orientation between our samples and the library spectra. With the exception of clay minerals, most of our library spectra were acquired from loose particulates (Table 1), which should have random crystal orientations. However, grains within our sedimentary rock samples could have preferred orientations. Because the position and shape of spectral absorptions in the TIR vary with crystallographic axis of the mineral [e.g., Christensen et al., 2000 ], spectra from mixtures with strongly preferred crystal orientations might not be well modeled with our library spectra.

All of these effects could lead to incorrect abundances as well as substitution of other phases by the model to fit absorptions caused by missing phases. For example, TIR spectral models identified amorphous silica phases (glass + silica) in all of the mudstones and two sandstones examined. However, XRD patterns did not indicate any X-ray amorphous material.


Stratigraphic Reservoir Characterization for Petroleum Geologists, Geophysicists, and Engineers

2.3.3 Chemical Sedimentary Structures

Chemical sedimentary structures are the product of chemical precipitation of minerals that occurs within a sediment before it lithifies. Concretions are the most common of these structures ( Fig. 2.67 ). Concretions form by precipitation of a mineral from solutions traveling through the sediment. Often, a sand grain or a shell fragment will act as a nucleus onto which such precipitation will proceed. The result is a concretion or series of concretions within the sedimentary bed ( Fig. 2.68 ).

Figure 2.67 . Sideritic concretions in a sandstone bed. Lewis Shale, Wyoming.

Figure 2.68 . Row of concretions (globular features extruding from the cliff face) along a single bedding plane. Miocene Mt. Messenger Formation, New Zealand. Browne and Slatt (2002) .

Concretions are very important in log analysis, because often they are composed of the mineral siderite, which is an iron-rich carbonate ( Fig. 2.67 ). Because the density of this mineral is greater than that of the surrounding sandstone, the concretion can provide erroneous or misleading well-log responses. Also, concretions can form a layer within a sedimentary rock sequence ( Fig. 2.68 ) if the layer contains enough concretions, it can act as a baffle or permeability barrier to fluid flow ( Fig. 2.69 ). Concretions are easily seen in core or on borehole-image logs ( Fig. 2.70 ).

Figure 2.69 . Concretion zones in the Balmoral field, North Sea ( Slatt and Hopkins, 1991 ). The concretion zones are characterized by anomalous spikes on sonic and resistivity logs (blue on the logs). These spikes can be correlated across several wells (dashed lines), indicating that the concretions form as continuous layers such as that shown in Fig. 2.68 .

Figure 2.70 . Core and a borehole-image log, through the cored interval in the wellbore both showing a spherical, calcareous concretion. Dad Sandstone Member, Lewis Shale, Wyoming.

Picture provided by S. Goolsby.


Provenance of Chert Rudites and Arenites in the Northern Canadian Cordillera

7. Conclusions

Fluvial chert pebble conglomerate and chert arenite of the Tantalus formation accumulated within confined orogen-parallel intermountain river valleys, in a humid temperate setting, during the late stages of oroclinal closure of the Canadian Cordilleran margin in the Upper Jurassic and Lower Cretaceous. Intense weathering in the drainage basin led to a dominance of resistate (quartz, chert) grains surviving transport from the headwaters of the river system(s), with minor surviving nonchert lithic fragments coming from more local basement uplifts adjacent to the depositional basin(s). Paleocurrent distributions, and trends of maximum clast size in the Tantalus formation indicate a source, or sources to the north of the Whitehorse trough, excluding a source in rocks of the Cache Creek terrane now located south of the trough as a potential chert source. Age profiles of detrital zircon assemblages are dominated by local contributions from reworking of strata within the trough, with lesser contributions from uplifted fragments of the Stikinia and Quesnellia terranes, which wrapped around the northern end of the trough. In addition, more distal northerly sources in the Yukon-Tanana and adjacent terranes are indicated. The absence of Archean zircons indicates that proximal North American cratonic sources to the east were isolated by continued uplift of the Cordilleran fold belt. The youngest grains in the Tantalus formation are not represented by any known intrusions in the vicinity of the Whitehorse trough, and appear to have come from airborne volcanic ash, possibly derived from either the Skeena arch, 6–800 km to the south, or the coast ranges (Wrangellia) of northern British Columbia or western Yukon, which are at least 160 km to the southwest, confirming that collision of the insular terranes was occurring at the same time as deposition of the Tantalus formation. As no radiolarians have been reported from chert in Stikinia, Quesnellia, or Yukon-Tanana, a northerly source, in a now-eroded klippen of Cache Creek material, is required to explain the abundance of spherical quartz clusters in chert from the Tantalus formation. This study demonstrates that provenance studies should always involve more than one approach, and should not be undertaken in isolation from basic sedimentological studies of grain size, paleocurrents, and facies distributions, especially in areas with a complicated geological history.


5.5 Depositional Environments and Sedimentary Basins

Les sédiments s'accumulent dans une grande variété de milieux, tant sur les continents que dans les océans. Some of the more important of these environments are illustrated in Figure 5.5.1.

Figure 5.5.1: Some of the important depositional environments for sediments and sedimentary rocks.

Tables 5.6 and 5.7 provide a summary of the processes and sediment types that pertain to the various depositional environments illustrated in Figure 5.5.1. Careful observations of a sedimentary rock, including identifying its composition and texture, can provide clues about the ancient depositional environment in which it formed. We’ll look more closely at the types of sediments that accumulate in these environments, and how sedimentary rocks and fossils can be used to interpret ancient environments and climates, in the subsequent geology course: GEOL 1103 Earth Through Time. The characteristics of these various environments, and the processes that take place within them, are also discussed in GEOL 1103.

Table 5.6 The important terrestrial depositional environments and their characteristics
Environnement Processus de transport importants Environnements de dépôt Types de sédiments typiques
Glacial gravité, glace en mouvement, eau en mouvement vallées, plaines, ruisseaux, lacs till glaciaire, gravier, sable, limon et argile
Alluvial la gravité vallées encaissées fragments angulaires grossiers
Fluvial eau en mouvement ruisseaux gravier, sable, limon et matière organique (dans les parties marécageuses seulement)
Éolienne wind déserts et régions côtières sable, limon
lacustre eau en mouvement (qui coule dans un lac) lakes sable (près des bords seulement), limon, argile et matière organique
Évaporite eau en mouvement (qui coule dans un lac) lacs dans les régions arides sels, argile
Table 5.7 The important transitional and marine depositional environments and their characteristics
Environnement Processus de transport importants Environnements de dépôt Types de sédiments typiques
Deltaique eau en mouvement deltas sable, limon, argile et matière organique (dans les parties marécageuses seulement)
plage vagues, courants côtiers plages, flèches, bancs de sable gravier, sable
Marée courants de marée vasières limon, argile
Récifs vagues et courants de marée récifs et bassins adjacents carbonates
Marine en eau peu profonde vagues et courants de marée plateaux et pentes, lagunes carbonates dans les climats tropicaux, sable/limon/argile ailleurs
Lagonal peu de transport fond de lagon carbonates dans les climats tropicaux
Ventilateur sous-marin écoulements gravitaires sous-marins talus continentaux et plaines abyssales gravier, sable, boue
Marine d'eau profonde courants océaniques plaines abyssales profondes argile, boue carbonatée, boue de silice

La plupart des sédiments que vous pourriez voir autour de vous, y compris les talus sur les pentes abruptes, les bancs de sable dans les ruisseaux ou le gravier dans les tranchées de route, ne deviendront jamais des roches sédimentaires car ils n'ont été déposés que relativement récemment, peut-être il y a quelques siècles ou millénaires. et sont susceptibles d'être ré-érodés avant d'être enfouis assez profondément sous d'autres sédiments pour être lithifiés. Pour que les sédiments soient conservés assez longtemps pour être transformés en roche - un processus qui prend des millions ou des dizaines de millions d'années - ils doivent avoir été déposés dans un bassin qui durera aussi longtemps. Most such basins are formed by plate tectonic processes that create enough space for sediments to accumulate in great thicknesses, and some of the more important examples of tectonic basins are shown in Figure 5.5.2.

Trench basins (a in Figure 5.5.2) form where a subducting oceanic plate dips beneath the overriding continental or oceanic crust. Ils peuvent atteindre plusieurs kilomètres de profondeur et, dans de nombreux cas, abriter d'épaisses séquences de sédiments provenant de l'érosion des montagnes côtières. There is a well-developed trench basin off the west coast of Vancouver Island, B.C. UNE forearc basin (b in Figure 5.5.2) lies between the subduction zone and the volcanic arc, and may be formed in part by friction between the subducting plate and the overriding plate, which pulls part of the overriding plate down. The Strait of Georgia, the part of the Pacific Ocean between Vancouver Island and mainland North America, is a forearc basin. UNE foreland basin (c in Figure 5.5.2) is caused by the mass of the volcanic range depressing the crust on either side. Les bassins d'avant-pays ne sont pas seulement liés aux chaînes volcaniques, mais peuvent se former à côté de montagnes plissées comme les Rocheuses canadiennes. UNE rift basin (d in Figure 5.5.2) forms where continental crust is being pulled apart, and the crust on both sides of the rift subsides. Au fur et à mesure que le rifting se poursuit, cela finit par devenir une mer étroite, puis un bassin océanique. Le bassin du rift est-africain représente une première étape de ce processus.

Figure 5.5.2: Some of the more important types of tectonically produced basins: (a) trench basin, (b) forearc basin, (c) foreland basin, and (d) rift basin.


Détails

@qu: I highly recommend this book to anybody who is interested in the Precambrian, and certainly every general science and earth and planetary sciences library should have a copy.
@source: THE EGGS, 2004

"This book is an excellent comprehensive entity of Precambrian earth, and in every sense, indeed! A number of renowned and active researchers have contributed sections/chapters. The organization of the book is very good and the connecting links between the chapters are well focused. The most positive approach of the editors, which-I believe-readers will equally well appreciate, is their sincere support and encouragement to express the existing diversity of opinions throughout the book!"
-Rajat Mazumder, Department of Earth and Environmental Sciences, Munich University, JOURNAL OF SEDIMENTARY RESEARCH


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