De sedimentære bergartene er fra opphopning av sedimenter som bosetter oftest lagvis eller køyesenger, kalt strata . De skyldes akkumulering av forskjellige sedimenter, dvs. faste grunnstoffer (klaster: stein- eller mineralfragmenter, skallrester osv.) Og / eller nedbør fra oppløsninger (selv konstituerende eller ved opprinnelsen til sement, ofte plassert mellom korn, partikler eller klaster). Vi samler under navnet diagenese alle prosessene der avsetningene som erosjon forvandles til sedimentære bergarter.
Hovedkategoriene av sedimentære bergarter er detrital bergarter , de mest vanlige, biogene eller fysisk-kjemiske bergarter, som bringer kjemisk likevekt i spill under ytre temperatur- og trykkforhold , enten på overflaten av kontinentene eller i bunnen. Hav eller hav.
De sedimentære bergartene som er utsatt for jordoverflaten består i dag hovedsakelig av gjørme (~ 60%), vulkansk plast (~ 17,6%), grauwackes (~ 2,6%), arkoser (~ 5, 3%), kvartssandstein (~ 7,5%), kalkstein og dolomitt (~ 6,0%), og evaporitter (~ 1,0%). Sammen med forvitringsproduktene fra stivesteiner , danner de kilden til sedimenter som tilføres verdens kyster av elv- og brestrømmer.
De kalles eksogene bergarter, det vil si som dannes på overflaten av jordskorpen . Blant disse skilles sedimentære bergarter fra restbergarter som dannes lokalt fra eksisterende bergarter, hvorfra vannet har fjernet elementer i oppløsningen (restleire, bauxitt, paleosoler osv.).
Sedimentære bergarter skåret i 73% av tilfellene av overflaten av kontinenter, men med tanke på hele den jordskorpen (fra overflaten til 35 km dybde under en flat lettelse), er de bare utgjør 8% av den jordens overflate. Dets totale volum.
De forblir veldig varierte på grunn av det store antallet faktorer som påvirker deres tilblivelse: arten av de oppdelte og endrede materialene, modus og type forandring og erosjon , transportmåte, soner av sedimentære avleiringer eller bassenget, modaliteter av diagenese ...
Den genetiske klassifiseringen er som følger:
Men også biokjemiske bergarter: De er også knyttet til aktiviteten til levende organismer, men kommer fra akkumuleringen av noen av mineralelementene de syntetiserer (skjell, tester, bein). Disse mineraliserte skjelettene kan fragmenteres for å danne bioklaster (organismeskelettrusk). Det kan være transport, men det er også bygningsorganismer som bygger fjellet selv, for eksempel korallrev eller mikroorganismer som bidrar til utfelling av visse mineraler. Det er ofte vanskelig å skille de levende og kjemiske stoffene i utviklingen av disse sedimentære bergartene, derav navnet biokjemiske bergarter. Eksempler: kalkstein , kritt ;
Men det er bedre å skille mellom:
Vanskeligheten med denne typen blandet klassifisering ligger i det faktum at det er silico-argilo-karbonat bergarter av både detrital og biokjemisk opprinnelse. I tillegg er alle mellomformene mellom de forskjellige klassifiseringskriteriene funnet i naturlige utsalgssteder.
En minimum mineralogisk klassifisering kan være:
På grunn av deres dannelse, er sedimentære bergarter generelt funnet å være urene og i flere lag.
De forskjellige egenskapene til sedimentære bergarter gjør det mulig å definere ansikter som tilsvarer spesielle avsetningsforhold.
Sammensetningen eller mineralogien til sedimentet.
Tilstedeværelse av sedimentære senger, spor etter palestrømmer, ... De kan være strukturer av erosjon, avleiring ( kryssstratifisering , lamineringer, strømkrusninger, uttørkingssprekker, gradering ...),
Natur, utbredelse, bevaring av mulige fossiler .
Fargen på sedimentære bergarter skyldes vanligvis tilstedeværelsen av tilbehørselementer. Uten dem ville de generelt være hvite i fargen, siden de i det vesentlige er dannet av tre elementer som i ren tilstand er fargeløse eller hvite: kvarts, kaolin, kalsitt. En blek stein er derfor dårlig i fargede tilbehørsmineraler. Blant de fargede bergartene er de vanligste svarte, grønne, gule, røde eller lilla bergarter.
Den svarte eller grå fargen skyldes vanligvis tilstedeværelsen av karbon av organisk opprinnelse. De hyppigste svarte bergarter er steinete bergarter , skifer og visse kalkstein ; et sediment dannet i omrørt vann, der oksidering er lett, inneholder vanligvis lite karbonholdig materiale. I et anoksisk marint miljø rikt på organisk materiale dannes autentiske mineraler som er karakteristiske for dette reduserende mediet, jernsulfider ( pyritt i et nøytralt medium som gir gult svovelnivå i fjellet; marcasitt i et surt medium, noe som gir en farget blåaktig farge når den fordeles i sedimentmassen i mikroskopiske korn). I en oksygenert marint miljø rik på organisk materiale, authigenic grønn-blå mineraler, glauconia og Verdin dannes . Den mer eller mindre mørkegrå eller grønngrå fargen kan skyldes tilstedeværelsen av korn av eruptive bergarter som olivinbasalter.
Det viktigste elementet i farging av sedimentære bergarter er jern. I henhold til tilstanden der den er funnet, gir den dem den grønne, gule eller røde fargen; hvis spor av mangankation Mn 2+ følger det toverdige jern Fe 2+ , blir den røde lilla. De røde, rustne, lilla eller okkergule fargene skyldes hovedsakelig tilstedeværelsen av jernoksyhydroksydmineraler ( hematitt , goetitt , limonitt i sedimentære avsetninger i form av sement, skorpe eller såkalte ferruginøse oolitter , fra endring av ferro -magnesiske mineraler ved oksidasjon og hydrering, endring som varierer i henhold til fuktigheten i miljøet) eller av jernkarbonater ( sideritt , ankeritt ). På kontinentene, der det er en tendens til oksidasjon, som overalt der vannet ikke er veldig dypt ( neritisk sone ), forblir disse fargene. Hvis disse fargede detritalmaterialene blir båret til stor dybde i et medium med reduserte tendenser, reduseres jernoksyhydroksydmineralene, i det minste delvis, og bergartene får en grønnaktig fargetone som blir svartaktig hvis andelen organisk materiale reduseres. tilstrekkelig. Hvis reduksjonen er total, blir berget helt grønt, og denne fargen skyldes tilstedeværelsen av glaukoni , kloritt , illitt , mineraler dannet i henhold til klima, vann og berggrunnens natur ; hvis den er delvis og uregelmessig fordelt, er bergarten variert med grønt og rødt.
Den tekstur av en sedimentær bergart er betinget av størrelsen, formen og orienteringen av dens clasts . Denne teksturen er en liten egenskap til en stein, men bestemmer en stor del av dens store skalaegenskaper, slik som tetthet, porøsitet eller permeabilitet.
En sedimentær stein kan bestå av korn (partikler) av mer eller mindre stor størrelse, alt fra de som har opprinnelse fra det leire (diameter av størrelsen på et mikrometer) til blokker (av størrelsesorden en meter) som går gjennom sanden ( millimeter til centimeter størrelse). Det er også mulig å studere deres gradering , det vil si ordningen av kornene i forhold til hverandre; generelt vil et sjikt se de groveste kornene ved basen og de fineste kornene ved sin øvre grense, og korn med lite mellomrom mellom dem, hvis dette er riktig klassifisert. Kornmorfologi kan også være en viktig indikator for sedimentologer; hvis disse er ganske sfæriske og godt polerte, kan vi vurdere at de har blitt transportert over lang avstand og blitt mye erodert før de ble avsatt, i motsetning til mer langstrakte og spesielt kantete korn. Når det gjelder orienteringen av kornene, kan den være en indikasjon på strømretningen på avsetningstidspunktet, eller til og med på hastigheten.
Sedimentære bergarter bringes til overflaten som en del av de store tektoniske bevegelsene som påvirker jordskorpen . Virkningen av de kontinentale platene førte til fremveksten av havbunnen, som i dag vises i form av bassenger eller høydeformasjoner.
I løpet av disse tektoniske bevegelsene var disse bergartene i stand til å bli utsatt lokalt for veldig sterke trykk og veldig høye temperaturer. Dette resulterte i en transformasjon av disse bergartene til metamorfe bergarter . Kalksteinene forvandles i klinkekuler og leire i skiver , til og med i gneis .
Sedimentære regioner er rike på mineralressurser, spesielt kull , olje og jern . Kull dannet ved å nedbryte skoger på bunnen av sump og olje dannet fra marint liv begravet på bunnen av havet, og noen jernmalmer dannet av nedbør i nærvær av oksygen, blir vanligvis fanget mellom lag av leire eller kalkstein.