Grès, argiles, calcaires empilés : comment une série de couches raconte les avancées et les reculs de la mer.
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Séries et cycles sédimentaires
Module III : L’éducation à l’environnement et au développement durableSéquence 12 : Le phénomène d’altération des roches et ses conséquencesSéance 69 : Séries et cycles sédimentaires
💡 Idée principale : une série sédimentaire est une succession de couches déposées dans un même bassin. Quand la mer avance sur le continent (transgression), on trouve vers le haut des dépôts de plus en plus fins et profonds ; quand elle recule (régression), des dépôts de plus en plus grossiers. Une transgression suivie d’une régression forme un cycle sédimentaire, souvent limité par des discordances.
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Étapes résumées
Série sédimentaire : ensemble de strates superposées, déposées de façon continue dans un bassin.
Chaque type de roche correspond à un milieu : conglomérat (côte), grès (plage), argile (large), calcaire (mer ouverte).
Transgression : la mer avance, la profondeur augmente → granulométrie décroissante vers le haut.
Régression : la mer recule → granulométrie croissante vers le haut.
Cycle sédimentaire : transgression + régression ; il commence souvent sur une discordance.
Situation problème
Dans une falaise du bassin de la Bénoué, près de Garoua, les élèves observent de bas en haut : un conglomérat, un grès, une argile grise, un calcaire à coquilles marines, puis à nouveau une argile, un grès et un conglomérat. Le professeur affirme : « Cette falaise raconte qu’ici, la mer est venue puis repartie. »
Consignes :
Relève la succession des roches observées.
Quel milieu de dépôt correspond à chaque roche ?
Comment ces couches prouvent-elles que la mer est venue puis repartie ?
le problèmela rocheles couches de roches
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Compétence visée
Établir la chronologie des événements géologiques d’une région à partir des séries sédimentaires.
Objectifs de la leçon
Définir série et cycle sédimentaires.
Interpréter une série en termes de transgression et de régression.
Construire et lire une colonne stratigraphique.
Les séries sédimentaires
1. Série sédimentaire
succession verticale de strates déposées de façon continue dans un même bassin sédimentaire. On la représente par une colonne stratigraphique (log), la couche la plus ancienne en bas.
2. Chaque roche indique un milieu
Roche
Taille des grains
Milieu de dépôt
Conglomérat
galets (> 2 mm)
bord de côte, torrents : eau agitée
Grès
sable (0,06 à 2 mm)
plage, delta, faible profondeur
Argile
très fine (< 0,004 mm)
mer calme, au large ou lagune
Calcaire
précipité ou coquilles
mer ouverte, eaux claires et chaudes
Évaporites
cristaux
lagune ou mer fermée qui s’évapore
l’objectifles stratesle cortex
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Transgression et régression
Activité 1 : la mer avance, la mer recule
Le document 1 montre les dépôts accumulés en un même lieu quand la ligne de rivage se déplace.
Document 1 : séries de transgression et de régression (colonnes, base en bas).
Comment évolue la taille des grains de bas en haut dans chaque colonne ?
Pourquoi ?
Ce qu’il faut comprendre : lors d’une transgression, la mer avance sur le continent : en un même lieu, la profondeur augmente et on dépose successivement des sédiments de plus en plus fins (conglomérat → grès → argile → calcaire) : c’est une séquence positive. Lors d’une régression, la mer se retire : la profondeur diminue et les dépôts deviennent de plus en plus grossiers vers le haut : séquence négative.
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Causes des variations du niveau de la mer
Climat
Fonte des glaces (le niveau monte) ou glaciations (il baisse).
Mouvements du sol
Affaissement d’un bassin (subsidence) ou soulèvement du continent.
Tectonique des plaques
Ouverture d’un océan, activité des dorsales.
Apports de sédiments
Un delta très actif peut faire avancer la côte (Niger, Sanaga).
Le cycle sédimentaire
3. Une colonne stratigraphique complète
Document 2 : un cycle sédimentaire reposant en discordance sur des terrains plus anciens.
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4. Interprétation
Le cycle commence par un conglomérat de base posé sur une surface d’érosion qui tranche des couches plus anciennes et inclinées : c’est une discordance, preuve d’une période d’émersion et d’érosion. La série montre ensuite une transgression (grains de plus en plus fins, jusqu’au calcaire de mer ouverte, profondeur maximale), puis une régression (grains de plus en plus grossiers). Le tout forme un cycle sédimentaire.
Exemple : la falaise de la Bénoué décrite dans la situation problème montre un cycle complet.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Une série sédimentaire est une succession continue de strates ; la plus ancienne est en bas.
Chaque roche renseigne sur son milieu de dépôt (côte, plage, large, mer ouverte).
Transgression : la mer avance, les dépôts deviennent plus fins vers le haut.
Régression : la mer recule, les dépôts deviennent plus grossiers vers le haut.
Un cycle sédimentaire = transgression + régression ; il repose souvent sur une discordance.
je retiensle cycleles vagues
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Vocabulaire à connaître
Série sédimentairesuccession continue de strates d’un même bassin.Transgressionavancée de la mer sur le continent.Régressionrecul de la mer.Discordancesurface d’érosion séparant deux ensembles de couches d’âges différents.Log stratigraphiquecolonne représentant la succession des couches.
Je m’évalue
1. Que montre une série où les grains deviennent plus fins vers le haut ?
2. Où se dépose un conglomérat ?
3. Qu’est-ce qu’un cycle sédimentaire ?
4. Que révèle une discordance ?
Réponses : une transgression · près de la côte, en eau agitée · une transgression suivie d’une régression · une période d’émersion et d’érosion. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisl’océanle sol
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Erreurs fréquentes
Lire une colonne de haut en bas : la base (en bas) est la plus ancienne.
Confondre transgression (avancée de la mer) et régression (recul).
Croire qu’un calcaire se dépose près de la côte agitée : il indique plutôt une mer calme et ouverte.
Méthode
Pour interpréter une colonne stratigraphique : lis-la de bas en haut, associe chaque roche à un milieu et à une profondeur, puis trace à côté une courbe de profondeur ; si elle augmente, c’est une transgression ; si elle diminue, une régression.
Activité d’intégration
Un forage réalisé près de Kribi traverse de haut en bas : 20 m de sable grossier, 40 m d’argile, 30 m de calcaire coquillier, 40 m d’argile, 15 m de grès, 5 m de conglomérat, puis un granite altéré.
Représente la colonne stratigraphique de ce forage (base en bas).
Interprète la série en termes de transgression et de régression.
Que représente la limite entre le conglomérat et le granite ?