Diagenèse

Définition

La diagenèse est le processus géologique de solidification des sédiments et le changement ultérieur des roches sédimentaires créées sous des pressions et des températures relativement basses jusqu'à ce qu'elles soient éliminées. Elle fait donc partie du cycle des roches.

Les pierres vivantes marines sont un résultat de diagenèse :

Les pierres vivantes que nous utilisons en aquariophilie récifale sont des roches sédimentaires issues d'une diagenèse.

Explications

La diagenèse est l'ensemble des processus qui affectent la structure, la texture et la composition minéralogique des sédiments, les transformant progressivement en une roche dure et cohérente (roche sédimentaire). La diagenèse précoce survient immédiatement après le dépôt ou l'enfouissement des sédiments. Beaucoup sont des roches carbonatées et roches cassantes.

Autrement exprimé, une diagenèse est un processus de formation d'une roche sédimentaire, passant progressivement de dépôt d'éléments détritiques d'origines minérales (roches, sables, etc.) ou organiques (tests, fragments osseux, carapaces, etc.) à une phase de formations de boues subissant l'effet de pressions et d'une activité chimique, pour se durcir progressivement à des échelles géologiques de plusieurs millions d'années.

Elle concerne l'ensemble des processus de formation d'une roche sédimentaire à partir de sédiments, tels que le compactage, la recristallisation ou cimentation, éventuellement grâce à l'action de bioturbation des décomposeurs, des détritivores, des fouisseurs... La diagenèse intervient dans les 5 ou 6 premiers kilomètres de la croûte terrestre à des températures inférieures à 150–200 °C; au-delà, le métamorphisme est déjà considéré et se substitue à la diagenèse.

La plupart du temps, la consolidation des sédiments est due à l'infiltration d'eaux contenant des substances dissoutes. La diagenèse convertit les graviers en conglomérats, les sables en grès, les argiles en schistes, les boues calcaires en calcaires ou dolomies, les cendres volcaniques en cinérites, etc. Les réactions et autres phénomènes d'oxydoréduction, de déshydratation, de recristallisation, de cémentation, de lithification, de minéralisation et de remplacement d'un minéral préexistant par un autre constituent dans leur ensemble l'autogénèse et les minéraux qui en résultent sont classés comme autogènes. Le principe ou l'origine des roches sédimentaires est le produit de diagenèse de basse pression et de température.

La diagenèse est également appelée diagénisation ou lithification. Voir aussi l'authigenèse.

✅ La diagenèse au sens de la conversion d'un sédiment meuble en roche solide comprend essentiellement deux processus : le compactage et la cimentation. Les processus de diagnostic précoce ne comprennent que la cimentation et ont lieu peu de temps après leur dépôt. Lors de la cimentation, des cristaux se forment dans l'espace poreux du sédiment par la séparation des sels de l'eau dans l'espace poreux. Les cristaux peuvent être constitués de minéraux déjà présents dans les sédiments ou de nouveaux minéraux auparavant inexistants (minéraux authentiques).

Un minéral de ciment typique, non rarement formé par un diagnostic précoce, est la calcite. Les minéraux typiques nouvellement formés lors du diagnostic précoce sont la glauconite et la francolite (une apatite carbonatée). Habituellement, cependant, la diagenèse ne commence qu'après que le sédiment a été coulé à une certaine profondeur. La pression lithostatique croissante comprime et draine les sédiments plus ou moins en fonction du matériau et de la taille des grains. Les sédiments argileux sont donc beaucoup plus compactés que les sables. En raison de la pression, une solution de pression se forme aux joints de grains (principe de Riecke), grâce auquel un matériau supplémentaire est mobilisé pour la cimentation.

Il n'est pas rare que ce matériau précipite immédiatement dans l'espace poreux immédiatement adjacent. Le sable meuble devient progressivement du grès solide, l'argile devient de l'argile. Ce n'est pas la fin de l'histoire de la diagenèse d'un rocher. Tant qu'un corps rocheux est en dehors de l'influence des intempéries et de l'érosion d'une part et des processus métamorphiques (voir ci-dessous) d'autre part, des processus diagénétiques peuvent toujours intervenir à tout moment et changer la roche (diagnostic tardif).

Des exemples de phénomènes diagénétiques particuliers sont la formation de bulbes de silex à partir de silice dissoute dans certains calcaires ou la formation de fossiles à partir de restes d'animaux et de plantes (fossilisation, également appelée diagenèse fossile).

La diagenèse ne se limite pas aux composants de la roche minérale. La conversion de la matière organique en kérogènes et la conversion ultérieure en pétrole et en gaz naturel ou la conversion de matière végétale en tourbe et plus loin en charbon font partie des processus diagénétiques pour lesquels l'augmentation des températures (→ gradient géothermique) augmente avec l'augmentation de la profondeur de naufrage Sens.

⭐ Différence entre diagenèse avec la métamorphose : avec la métamorphose, il y a aussi une transformation de la roche en fonction de la pression et de la température, mais elle a lieu dans une profondeur de croûte significativement plus élevée à des pressions et des températures beaucoup plus élevées. En conséquence, la métamorphose entraîne généralement des changements importants dans la structure minérale et souvent également dans la structure de la roche, qui n'ont pas lieu pendant la diagenèse. L'anchimétamorphose, qui a lieu à des pressions et des températures relativement basses, peut être comprise comme une transition entre la diagenèse et la métamorphose "réelle".

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