Géologie des argiles

Chapitre 7

Diagenèse

Chapitre 7 – Diagenèse
Introduction La diagenèse inclut toutes les modifications physiques et chimiques qui se produisent dans un sédiment après son dépôt mais avant le métamorphisme (Fig. 7.1). La limite diagenèsemétamorphisme est arbitraire. On peut la fixer vers 300°C, i.e., la température à laquelle toutes les argiles sont transformées en illite ou chlorite. Mis à part la compaction, complète vers 3000m d’enfouissement, le changement majeur lié à la diagenèse consiste en la réaction progressive des smectites en illites via des minéraux intermédiaires interstratifiés. La figure 7.1. montre la distribution en espèce et abondance des minéraux argileux selon l’âge des sédiments: smectite, kaolinite, interstratifiés diminuent avec l’âge tandis que les illites et chlorites augmentent. La smectite est presque toujours absente dans des sédiments d’âge paléozoïque, sauf conditions environnementales particulières. Cette observation suggère que les smectites et les kaolinites ont été transformées en illite ou chlorite suite à l’enfouissement.

Diagenèse

Figure 7.1 – Modifications minéralogiques en fonction de l’âge des roches – Eslinger & Peaver, 1988

Réactions de conversion des smectites en illites La réaction smectite vers illite implique un piégeage d’Al et K tout en préservant plus ou moins la structure 2/1 (cf. Chapitre 3). La réaction peut se faire par transformation, en étapes successives, avec production d’intermédiaires interstratifiés ou par néoformation, impliquant une phase de dissolution et la précipitation d’illites avec des interfaces gonflants de type smectitique. On peut écrire 3 réactions de base différentes pour expliquer la transformation des smectites en illites (Fig. 7.2).

Figure 7.2 – Mécanismes de formation des illites à partir de smectites – Eslinger & Peaver, 1988

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Diagenèse

(1) La smectite absorbe de l’Al dans sa structure