Milieux lacustres et palustres
Généralités Les lacs actuels présentent une abondance restreinte, Des localisations, des extensions, des profondeurs, des types d’eau et des sédiments variés. Tous les intermédiaires existent entre ceux profonds permanents et ceux salés et temporaires et peu profonds. La fossilisation des lacs est favorisée par la subsidence active. Les caractères des eaux et des sédiments sont conditionnés par 1) Le climat qui agit sur le niveau moyen, sur la composition chimique des eaux, sur la température et sur la productivité organique. 2) La hauteur de la couche d’eau; qui conditionne les courants et la stratification des eaux 3) Les particules des bassins d’alimentation (nature et abondance)
1-3-1Les mouvements des eaux lacustres Ils sont gouvernés par les vents, les courants d’origine fluviatile, les variations saisonnières de densité. Stratification thermique des eaux: La plupart des lacs présentent une stratification thermique nette des eaux les couches superficielles chaudes sont séparées des profondes plus froides par une discontinuité appelée thermocline. Cette stratification peu variable dans les lacs profonds tropicaux, présente d’importants changements saisonniers dans les lacs tempérés. Les eaux superficielles (épilimnion), oxygénées se réchauffent progressivement au cours du printemps, jusqu’à constituer durant l’été une masse relativement peu dense, qui contrarie les échanges verticaux et la descente vers le fond des particules en suspension. La thermocline s’établie fortement et provoque la rétention à son niveau, d’une partie des grains en transit, ainsi qu’un déficit en oxygène dans les eaux sous jacentes. Pendant l’automne, les eaux superficielles se refroidissent peu à peu; s’alourdissent, tendent à se mélanger avec les couches d’eaux profondes (Hypolimnion), et permettent le dépôt des particules bloquées au niveau de la thermocline qui s’estompe. La fonte des glaces hivernales conduit à un refroidissement général.
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1-3-2- Les courants de densité dans les lacs sont provoqués par les venues d'eaux Fluviatiles (figure 1.11). Les flux superficiels (overflows) constituent des panaches d'eau légère, chaude, apportée en été par les cours d'eau, qui provoquent un dépôt Sédimentaire en laminations à grain décroissant vers Ie large, souvent riches en matière Organique et de couleur gris-noir. Les flux intermédiaires (inter flows) concernent des eaux de densités comprises entre ceIles de l' épilimnion et de l' hypolimnion, qui se répandent au dessus de la thermocline, avec les particules qu'elles transportent; ces particules rejoignent Ie fond lorsque l'inversion des densités à I'automne détruit la thermocline, et elles constituent des laminae claires de saison froide. Les flux profonds (under flows) résultent de courants de turbidite de haute énergie, ou de venues d'eaux denses et froides consécutives au dégel, qui apportent sur Ie fond des eaux oxygénées et riches en particules grossières
Comparaison de de la pénétration des rayons solaires et du profil de la temprérature Dans le Lac Krooked, Indiana (USA, juillet 1964 Wetzel,1975)
1.3.3 - La composition chimique des eaux lacustres dépend principalement de I'importance respective des apports en solution et de I‘évaporation. Dans les lacs froids ou tempérés, I’évaporation est modérée et des sursaturations, suffisantes pour permettre la précipitation de calcite peu magnésienne, ne peuvent survenir qu'en éte, lorsque Ie phytoplancton libère de grandes quantités de CO2. En zones aride l’évaporation est souvent supérieur aux apports, donc formation d’évaporites.
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La sédimentation chimique et biochimique Sa nature dépend du climat, du chimisme de l'eau, de l'activité organique. Sous climat froid, l'hydroxyde ferrique précipite en pisolites, les frustules siliceuses de diatomées s'accumulent. Sous climat tempéré, il y a surtout précipitation de carbonate de calcium par mécanisme purement chimique ou par l'intermédiaire des organismes (algues, cyanobactéries, plantes supérieures, mollusques...) La calcite précipite en manchon autour des plantes et entoure les clastes pour former des oncolites qui peuvent s'accumuler en un sable calcaire. Les débris carbonatés du phytoplancton constituent une vase calcaire sur le fond. En climat humide et frais, la végétation herbacée se décompose sur place en tourbe. Sous climat chaud et humide, l'eau se stratifie et le fond devient anoxique. La matière organique s'accumule en grande quantité et donne un sapropèle (vase noire) ou un lignite (débris de matière ligneuse). En climat sec, l'évaporation est forte et les sels précipitent sur les berges (gypse, halite, silice...) Les calcaires lacustres sont des travertins. Ils montrent généralement des traces d'activité ou des débris organiques et contiennent des détritiques siliceux. Les principaux faciès sont les calcaires laminés, les calcaires micritiques massifs à mollusques, à charophytes, à ostracodes. Sur les berges temporairement émergées et dans les marécages se déposent les calcaires palustres renfermant des traces de racines, des restes de plantes aériennes, des fentes de dessication, des indices de pédogénèse, des traces d'activité algaire (stromatolites).
1-3-4-Exemples de lacs actuels Lacs à fortes productions organique Lacs sous influence chimique marquée (évaporites saline), d’autre genèse de minéraux argileux qui surviennet dans certains lacs soit lorsque de la silice biogénique très réactive (diatomées) peut tenir lieu de germe pour la naissance de smectite en milieu salin. Carbonates, sels et silice amorhenés sur les bordures évaporitiques: nontronite ( variété de smectite) en granules formée dans les deltas en période de sécheresse, smectite allumino-ferrifère (beidellite), de la stévensite (PHYLLOSILICATES, (Ca/2)0,3 Mg3 Si4 O10 (OH)2 ) néoformée.
Milieux palustres et lacustres
1-3-5- notions sur le milieux palustre
• la forêt marécageuse (encore nommée mangrove « palustre ») • Forte végétation en climat tempéré, vaseux et beaucoup de MO. • Évaporites en climat aride.
Milieu ĂŠvaporitique
Gaylussite: Na2Ca (CO3)2
Forage carotté du Purbeckien inf. Exemple de Faciès évaporitique de Sebkhas
Empruntes de cristaux de gaylussite Gaylussite: Na2Ca (CO3)2 (éch. 298) Occupé par un agréagat polycristallin de calcite noire (Pseudogaylussite) En bas à gauche emprunte de cristaux De Trona en aiguilles (Na3H (CO3)2
Milieu Milieuévaporitique évaporitique(Anhydrite) (Anhydrite)
Milieu MilieuEvaporitique Evaporitique(Anhydrite) (Anhydrite)
Sel automorphe cubique et sous forme de traces (moulage)