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  • INTRODUCTION

    Les tailles des particules sdimentaires sont extrmement diverses, depuis les fines poussires

    transportes par les vents de haute altitude (sirocco par exemple) jusquaux gigantesques blocs

    erratiques charris par les glaciers.

    On appelle granulomtrie dun sdiment ou dun ensemble particulaire, la distribution des grains

    par taille. La granulomtrie a pour objet de mesurer les dimensions et les variations des tailles

    des grains dun produit sdimentaire, dune formation gologique et de connatre la frquence

    statistique des diffrentes classes granulomtriques constituant cette formation.

    Bien que de formes trs diverses, lors des mesures, les particules soumises lanalyse

    granulomtrique sont assimiles des sphres de volume quivalent. Ceci conduit des rsultats

    frquemment approximatifs; cest le cas des sables bioclastiques souvent curviformes passs

    travers des tamis mailles carres et des feuillets dargiles tudis par sdimentation en

    rfrence des grains sphriques.

    On dfinit une classe granulomtrique comme la population (exprime par une certaine

    grandeur: nombre de grains ou leur poids) dont les lments ont une distribution comprise entre 2

    limites dimensionnelles appeles limites de classe.

    Le but recherch est une expression quantitative de la rpartition par taille des grains, pour

    essayer entre autres:

    - de reconstituer la dynamique des apports des sdiments;

  • - de dduire les vitesses limites de transport et sdimentation dans les fluides qui ont vhicul les

    grains ;

    - de mettre en vidence le caractre monognique ou polygnique de l'alimentation d'un bassin

    sdimentaire ;

    - d'tablir des corrlations stratigraphiques

    On classe habituellement les sdiments suivant la taille des grains qui les constitue. La

    terminologie la plus courante est la suivante (A, CAILLEUX, 1954):

    Les rudites: blocs, galets, graviers - diamtre D > 2mm.

    Les arnites: sables - 2mm > D > 0,063mm ou 0,040mm (63m ou 40m)

    Sables trs grossiers : 2mm. > D > 0,5mm.

    Sables grossiers : 0,5mm. > D > 0,25mm.

    Sables moyens : 0,25mm. > D > 0,125mm.

    Sables fins (sablons) : 0,125mm. > D > 0,063mm. ou 0,04mm.

    Les lutites: - D< 0,063mm ou 0,040mm.

    Silts (limons): 0,040mm. ou 0,063mm. > D > 0,002mm.

    Argiles(*) : D < 0,002mm = 2m

    (*) Il est bien certain que lemploi du terme argile pour dsigner les particules < 2m. nest pas sans susciter de justes rserves. Un risque de confusion existe en effet entre argiles au sens granulomtrique du mot et les argiles au sens minralogique du terme. SI la dfinition des premires est exclusivement granulomtrique, les secondes au contraire, sont des silicates d'alumine hydrats, se prsentant sous forme de petits cristaux; ainsi; les argiles minralogiquement parlant, sont des argiles granulomtriques ; mais la rciproque est fausse ; de petits grains de quartz de 1m n'tant pas des argiles. Comme le sens le plus usuel d'argile est minralogique, il conviendrait sans doute d'utiliser un autre mot en granulomtrie. Certains auteurs comme BOURCART emploient le terme de prcollodes mais cette classe < 2 pm, comprend des collodes ; aussi CAILLEUX propose-t-il prcollodes et collodes avec les limites suprieures respectives suivantes : 2m. et 0.2m.

    LA GRANULOMETRIE DES SABLES ET GRAVIERS

    Ces matriaux sont composs de grains libres entre eux, non cohsifs. Pour effectuer des

    analyses granulomtriques il convient de prlever, puis de prparer les chantillons. L'analyse

    proprement dite peut ensuite tre effectue par triage et comptage mais la technique de mesure la

    plus couramment utilise est le tamisage sec. Nous examinerons successivement ces

    diffrentes oprations.

    Le prlvement de lchantillon.

    Le prlvement des sables ou des graviers analyser sera fait avec soin dans un secteur o il ne

    pourra pas y avoir eu de triage actuel ou accidentel. On vitera donc les coupes de sols ou de

    carrires peu fraches, laves par la pluie. S'il s'en trouve de telles, on procdera selon ta rgle

    des pdologues en nettoyant la coupe de haut en bas, puis en prlevant les chantillons

    successifs de bas en haut. Chaque chantillon sera prlev en un seul point, et dans le mme

    ensemble, dans une strate par exemple. Il conviendra tout particulirement selon la

    recommandation de BERTHOIS d'viter d'obtenir un chantillon moyen rsultant du mlange de

  • plusieurs prlvements L'chantillonnage en mer ou d'une manire gnrale autre que

    l'chantillonnage direct s'effectue l'aide de moyens de prlvement (benne preneuse, box core,

    carottiers etc...) et ncessite de plus grandes prcautions. Ainsi, il convient d'viter le lessivage

    l'ouverture de la benne pour la rcupration du sdiment en rcoltant l'eau emprisonne dans la

    benne (pour le box core il faut procder de la mme manire que la rgle des pdologues ci-

    dessus mentionne car l'ouverture de la paroi latrale il y a souvent fluage des sdiments

    superficiels notamment dans les sdiments vaseux).

    La quantit analyser

    Au sujet de la quantit mettre en uvre pour une analyse granulomtrique, il y a une divergence

    entre les auteurs. BlETLOT, reprenant les travaux de WENWORTH, de KNIGHT et de

    POSCHARISKY, constate la divergence entre les diffrents auteurs et en particulier que

    POSCHARISKY et KNIGTH prconisent des poids beaucoup plus faibles que WENWORTH pour

    les petits calibres et des poids nettement suprieurs pour les forts calibres.

    Cette divergence a conduit BERTHOIS reprendre exprimentalement l'tude de la question. Les

    rsultats obtenus ont amen lauteur considrer comme inutiles les poids prohibitifs

    recommands par POSCHARISKY pour les graviers. BERTHOIS dmontre, par exemple, que

    dans un sdiment o les plus grossiers atteignent 12mm, le poids de l'chantillon tamiser n'est

    que d'environ 0,5 kg ; il est conseill donc de prlever des chantillons de 1,5 2 kg lorsque les

    grains les plus gros ont de 20 25mm. de plus grande dimension.

    L'chantillon est pes (poids total = PT), puis un tamisage est effectu avec un tamis de 2mm.

    Soit PG le poids de ces graviers, il reste une fraction de grains infrieurs 2mm, fraction sableuse

    dont le poids sera PS = PT - PG.

    Si PS n'excde pas le poids de 200 grammes, on tamisera toute ta fraction sableuse. Si PS

    excde 200 grammes on divisera la fraction sableuse afin de ne pas surcharger certains tamis qui

    risqueraient d'tre encombrs par une couche sableuse et par consquent, d'obtenir un

    tamisage dfectueux. Pour les chantillons exclusivement sableux, tous les auteurs sont d'accord

    pour conseiller un poids de sable compris entre 100 et 125 g avec lequel les risques d'erreurs sont

    rduits au minimum.

    La prparation de l'chantillon: dsagrgation et division.

    Les chantillons seront dsagrgs dlicatement au mortier pour ne pas briser les grains. Les

    sables sals (marins) seront lavs plusieurs fois l'eau douce (de prfrence de l'eau

    dminralise) puis schs t'tuve.

    Il est souvent ncessaire de diviser l'chantillon sableux, soit comme on l'a vu plus haut, pour

    n'obtenir que 100 grammes environ de sable dans un chantillon htrogne de 1 ou 2 kg, soit

  • pour conserver des parties de l'chantillon comme tmoin, soit pour d'autres analyses. Plusieurs

    mthodes sont utilises:

    - Division d'un tas conique : on fait un tas de forme conique de la totalit de l'chantillon; on

    divise ce tas en quatre secteurs, puis on prlve les deux secteurs opposs. On recommence

    cette opration sur le prlvement prcdent jusqu' obtenir un poids convenable.

    - Division par cases rectangulaires: on tale plat d'une faon uniforme le sable sur un carton

    rectangulaire divis en 8 cases. On prlve le sable de toutes les cases paires.

    - Division par sparateur mcanique : les sparateurs mcaniques sont nombreux. On peut

    citer l'appareil de JONES, le modle rotatif de C. K. WENTWORTH, le sparateur de L.

    BERTHOIS.

    Les tamis et passoires.

    Les tamis et passoires se composent d'une monture mtallique (laiton, aluminium), et s'embotent

    les uns dans les autres afin de constituer des colonnes. Les montures des passoires sont garnies

    de tles perfores tandis que celles des tamis le sont par des toiles.

  • Srie de tamis en laiton de la norme AFNOR et tamiseuse

    Les tles perfores usuelles ont des trous ronds. Ces passoires sont, en gnral, utilises en

    granulomtrie pour des sdiments meubles dont le diamtre des grains est suprieur 3

    millimtres.

    - Les toiles mtalliques usuelles qui garnissent les tamis ont des diamtres d'ouverture (mailles de

    tamis) dont la succession est base sur une progression gomtrique logarithmique dont II existe

    plusieurs normes toutes d'ailleurs extrmement voisines (AFNOR, DIN, UNI, GOST, TYLER,

    ASTM. etc. ...). La norme la plus utilise est la norme AFNOR qui comporte une srie de tamis

    dont les ouvertures sont bases sur la maille de 1 millimtre en progression gomtrique

    logarithmique avec une raison 1010

    = 1,259 d'o les mailles des tamis. (Tableau en annexe).

    Techniques de mesures granulomtriques :

    Il est videmment difficile de mesurer directement grain par grain les diffrents lments d'un

    sdiment; afin d'viter ce travail fastidieux, on utilise des techniques de mesure globales bases

    sur l'hypothse d'une rpartition statistique de tailles des grains.

    Pour des raisons mcaniques les techniques de mesure diffrent selon

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