Diagenèse et Lithification
La diagenèse englobe l'ensemble des modifications physiques, chimiques et biologiques qui transforment un sédiment meuble en roche solide et continuent de l'altérer après son dépôt.
Definition
L'ensemble des processus physiques et chimiques qui affectent un sédiment après son dépôt et pendant son enfouissement, le transformant en roche sédimentaire et modifiant sa minéralogie, sa texture et sa structure poreuse.
Scope
Ce sujet aborde les processus de lithification, de compaction, de cimentation, de dissolution, de recristallisation, de remplacement et de formation de minéraux authigènes, ainsi que l'évolution de la porosité et de la perméabilité. Il traite de l'histoire de l'enfouissement et des fluides des sédiments, depuis leur dépôt jusqu'à leur enfouissement profond et leur soulèvement.
Core questions
- Quels processus lithifient un sédiment meuble en roche ?
- Comment la compaction et la cimentation réduisent-elles la porosité ?
- Comment la dissolution et le remplacement créent-ils une porosité secondaire et de nouveaux minéraux ?
- Comment la chimie des fluides contrôle-t-elle les réactions diagénétiques ?
Key theories
- Compaction et cimentation
- L'enfouissement comprime et réorganise les grains tandis que les fluides interstitiels précipitent des ciments ; ensemble, ces processus lient le sédiment en roche et réduisent progressivement la porosité primaire, voie centrale de la lithification.
- Dissolution, remplacement et authigenèse
- La modification de la chimie de l'eau interstitielle pendant l'enfouissement dissout les grains instables, remplace les minéraux comme dans la dolomitisation, et précipite de nouvelles phases authigènes, créant une porosité secondaire et réinitialisant la composition de la roche.
Clinical relevance
L'histoire diagénétique contrôle la porosité et la perméabilité qui déterminent la qualité des réservoirs de pétrole, de gaz et d'eau, régit la précipitation de certains minerais, et doit être reconstituée pour interpréter les conditions de dépôt originales à partir de roches altérées.
History
L'étude systématique de la diagenèse s'est développée avec la géologie pétrolière au XXe siècle, à mesure que les contrôles sur la porosité des réservoirs devenaient économiquement importants ; les travaux géochimiques sur la diagenèse des carbonates, tels que ceux de Morse et Mackenzie, ont quantifié les réactions fluide-roche impliquées.
Key figures
- Frederick T. Mackenzie
- John W. Morse
- Maurice E. Tucker
Related topics
Seminal works
- boggs2009
- tucker2001
- morse1990
Frequently asked questions
- La diagenèse est-elle identique au métamorphisme ?
- Non ; la diagenèse se produit à des températures et pressions relativement basses, proches de la surface et lors d'un enfouissement peu profond, ne passant au métamorphisme qu'à des températures plus élevées, généralement au-dessus d'environ 150 à 200 degrés Celsius.
- Qu'est-ce que la dolomitisation ?
- Un processus diagénétique au cours duquel des fluides contenant du magnésium remplacent le calcium dans le calcaire, convertissant la calcite en dolomite et modifiant souvent la porosité de la roche.