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Boulder, cobble, gravel, pebble

En anglais, pebble, gravel et cobble sont en granulomĂ©trie, et en gĂ©ologie la terminologie employĂ©e pour dĂ©signer des particules de petite tailles. Comme pour le français, oĂč l'on va employer des expressions communes comme « cailloux » ou « galets », « gravier » (pour lesquels on ne trouve pas dans la littĂ©rature de correspondances strictes avec l'anglais, boulder, cobble et pebble pouvant ĂȘtre traduit par « caillou », par exemple[1]), les expressions anglaises pebble et cobble, on des dĂ©finitions teintĂ©es de diffĂ©rents accents historiques.

A rock hammer rests atop a variety of well-rounded gray cobbles.
Galets de plage,beach cobbles (Nash Point, Pays de Galles)

Cobble est un claste de roche dĂ©fini sur l'Ă©chelle Udden–Wentworth de sĂ©dimentologie comme ayant une taille de particule de 64–256 mm, plus gros qu'un pebble et plus petit qu'un boulder (bloc). D'autres Ă©chelles dĂ©finissent la taille d'un pebble en des termes lĂ©gĂšrement diffĂ©rents.

Un pebble est un claste de roche avec une taille de particules de 4 Ă  64 millimĂštres basĂ©e sur l'Ă©chelle Udden–Wentworth. Les pebbles sont gĂ©nĂ©ralement considĂ©rĂ©s comme plus gros que les granules (2 Ă  4 millimĂštres de diamĂštre) et plus petit que les cobbles.

Une roche composée principalement de pebbles ou de cobbles est appelée conglomérat.

Étymologie

Les cobble, tirent leur nom du mot cob, qui signifie une masse arrondie. Le terme est en outre liĂ© au Kopf allemand , qui signifie tĂȘte[2]. Chester Wentworth (1891-1961[3]) a qualifiĂ© les cobbles de cobble bowlders [sic] dans son article de 1922 qui deviendra la base de l'Ă©chelle Udden–Wentworth[4].

Classifications

La taille des grains (ou granulomĂ©trie) consiste en le diamĂštre des grains individuels de sĂ©diment ou des particules lithifiĂ©es dans les roches clastiques. Le terme peut Ă©galement ĂȘtre appliquĂ© Ă  d'autres matĂ©riaux granulaires. Un seul grain peut ĂȘtre composĂ© de plusieurs cristaux. Le matĂ©riau granulaire peut aller de trĂšs petites particules colloĂŻdales, en passant en anglais par clay, silt, sand, gravel, et de cobbles Ă  boulders.

Wentworth grain size chart from United States Geological Survey Open-File Report 2006-1195: Remarque sur les fautes de frappe; 33,1 mm est 38,1 et 0,545 mm est 0,594
A brown-gray cobble conglomerate
Conglomérat de sable avec des galets (cobbles) dans la formation Hazeva (MiocÚne) du sud d'Israël

Dans l'Ă©chelle de granulomĂ©trie Krumbein phi largement utilisĂ©e aux États-Unis, les cobblessont dĂ©finis comme des clastes de roche allant de -6 Ă  -8 φ. Cette classification correspond Ă  l'Ă©chelle de taille Udden–Wentworth qui dĂ©finit les galets comme des clastes d'un diamĂštre de 64 Ă  256 mm. À cette Ă©chelle, les « cobbles » sont plus gros que les pebbles qui mesurent 4 Ă  64 mm de diamĂštre et plus petit que les boulders, dont le diamĂštre varie de256 Ă  4 096 mm. Sur l'Ă©chelle d'Udden–Wentworth, une fraction non lithifiĂ©e de cobbles est classĂ©e comme gravier (gravel) tandis qu'un Ă©chantillon lithifiĂ© principalement composĂ© de cobbles est un conglomĂ©rat [4]. Le ComitĂ© sur la sĂ©dimentation du US National Research Council a recommandĂ© que les cobbles in situ soient identifiĂ©s par leur processus d'origine, si possible (par exemple cobbles par dĂ©sintĂ©gration, par desquamation, etc.) [5].

À la fin des annĂ©es 1800 et du dĂ©but au milieu des annĂ©es 1900, avant l'adoption gĂ©nĂ©ralisĂ©e de l'Ă©chelle d'Udden-Wentworth, les classifications de taille avaient tendance Ă  regrouper toutes les particules de plus de mm ensemble sous forme de gravel ou de pierres (stones). D'autres Ă©chelles ont dĂ©fini la taille d'un cobbles lĂ©gĂšrement diffĂ©remment de celle d'Udden–Wentworth; la British Standards Institution dĂ©signe un cobbles comme tout clast dont le diamĂštre a 60–200 mm, tandis que la dĂ©finition du DĂ©partement de l'agriculture des États-Unis suggĂšre une plage de 75–250 mm et la norme ISO 14688 nomme les cobbles comme allant de 65 Ă  200 mm de diamĂštre[6].

Diverses tentatives ont Ă©tĂ© faites pour affiner l'Ă©chelle Udden–Wentworth, y compris sa dĂ©finition des cobble[6]. En 1968, D.J. Doeglas proposa de subdiviser la dĂ©signation de cobble en deux fractions, small cobbles (pour les particules d'un diamĂštre de Ă  64–125 mm) et de large cobbles (pour les particules d'un diamĂštre de Ă  125–250 mm)[7]. Un article de 1999 par Terence C. Blair et John G. McPherson soutint que les Ă©chelles Udden–Wentworth et Krumbein trahissaient un accent historique sur l'Ă©tude des grains de sable tout en ignorant les graviers Ă  gros grains (larger gravel grains). Ils proposĂšrent de dĂ©finir les fine cobbles comme ceux d'un diamĂštre compris entre 6–128 mm (−6 Ă  −7 φ) et les coarse cobbles comme ceux d'un diamĂštre de 128–256 mm (−7 Ă  −8 φ)[4]. En 2012, Simon J. Blott et Kenneth Pye suggĂ©rĂšrent que la dĂ©signation de cobble soit complĂštement Ă©liminĂ©e, remplacĂ©e par des dĂ©signations de very small boulder et de small boulder Ă©quivalant en taille aux coarse cobbles et coarse cobbles de Blair et McPherson, respectivement.

Échelle de Krumbein Phi

Les plages de taille dĂ©finissent les limites des classes qui reçoivent des noms dans l'Ă©chelle de Wentworth (ou Ă©chelle Udden – Wentworth) utilisĂ©e aux États-Unis . L'Ă©chelle de Krumbein phi (φ), une modification de l'Ă©chelle de Wentworth crĂ©Ă©e par William C. Krumbein [8] en 1934, est une Ă©chelle logarithmique calculĂ©e par l'Ă©quation

oĂč

est l'Ă©chelle de Krumbein phi,
est le diamĂštre de la particule ou du grain en millimĂštres (Ă©quation de Krumbein et Monk) [9] et
est un diamÚtre de référence, égal à mm(pour rendre l'équation cohérente dimensionnellement ).

Cette Ă©quation peut ĂȘtre rĂ©organisĂ©e pour trouver le diamĂštre en utilisant φ:

Échelle de dĂ©nomination granulomĂ©trique
φ scale Taille
(metrique)
Taille
(approx. syst. imp.)
Nom de l’agrĂ©gat
(Wentworth class)
Autre nom Correspondance Norme française[10]

(Afnor)

<−8 >256 mm >10.1 in Boulder Bloc
−6 to −8 64–256 mm 2.5–10.1 in Cobble Gros caillou
−5 to −6 32–64 mm 1.26–2.5 in Very coarse gravel Pebble Petits cailloux
−4 to −5 16–32 mm 0.63–1.26 in Coarse gravel Pebble
−3 to −4 8–16 mm 0.31–0.63 in Medium gravel Pebble
−2 to −3 4–8 mm 0.157–0.31 in Fine gravel Pebble
−1 to −2 2–4 mm 0.079–0.157 in Very fine gravel Granule Granules
0 to −1 1–2 mm 0.039–0.079 in Very coarse sand Sable trĂšs grossier
1 to 0 0,5–1 mm 0.020–0.039 in Coarse sand Sable grossier
2 to 1 0,25–0,5 mm 0.010–0.020 in Medium sand Sable moyen
3 to 2 125–250 ÎŒm 0.0049–0.010 in Fine sand Sable fin
4 to 3 62,5–125 ÎŒm 0.0025–0.0049 in Very fine sand Sable trĂšs fin
8 to 4 3,9–62,5 ÎŒm 0.00015–0.0025 in Silt Mud Silt
10 to 8 0,98–3,9 ÎŒm 3.8×10−5–0.00015 in Clay Mud Argile
20 to 10 0,95–977 nm 3.8×10−8–3.8×10−5 in Colloid Mud

Dans certaines classifications, gravel consiste en toutes choses plus grande que sand (sable, compris granule, pebble, cobble, and boulder dans le tableau ci-dessus).

Échelle internationale

L'ISO 14688-1: 2002 établit les principes de base pour l'identification et la classification des sols sur la base des caractéristiques de matériau et de masse les plus couramment utilisées pour les sols à des fins d'ingénierie. L'ISO 14688-1 est applicable aux sols naturels in situ, aux matériaux artificiels similaires in situ et aux sols redéposés par des personnes[11].

ISO 14688-1:2002
Name Size range (mm) Size range (approx. in)
Very coarse soil Large boulder LBo >630 >24.8031
Boulder Bo 200–630 7.8740–24.803
Cobble Co 63–200 2.4803–7.8740
Coarse soil Gravel Coarse gravel CGr 20–63 0.78740–2.4803
Medium gravel MGr 6.3–20 0.24803–0.78740
Fine gravel FGr 2.0–6.3 0.078740–0.24803
Sand Coarse sand CSa 0.63–2.0 0.024803–0.078740
Medium sand MSa 0.2–0.63 0.0078740–0.024803
Fine sand FSa 0.063–0.2 0.0024803–0.0078740
Fine soil Silt Coarse silt CSi 0.02–0.063 0.00078740–0.0024803
Medium silt MSi 0.0063–0.02 0.00024803–0.00078740
Fine silt FSi 0.002–0.0063 0.000078740–0.00024803
Clay Cl ≀0.002 ≀0.000078740

Options

Pebbles in Rethymno's beach, Crete.
Pebble beach. sur la plage de RĂ©thymnon, CrĂšte .

Lorsqu'ils se produisent dans les ruisseaux, les galets (cobble) se trouvent probablement dans les lits des vallĂ©es des montagnes qui sont modĂ©rĂ©ment escarpĂ©s[12]. Les galets sont Ă©galement transportĂ©s par les glaciers et dĂ©posĂ©s ainsi avec d'autres grades de sĂ©diments comme le till. Si le till est posĂ© Ă  l'eau, les particules plus fines comme le sable et les cailloux peuvent ĂȘtre entiĂšrement emportĂ©es, ne laissant qu'un dĂ©pĂŽt de cobbles et de cobbles. Les galets transportĂ©s par le glacier ont tendance Ă  partager plusieurs caractĂ©ristiques d'identification, notamment une forme tabulaire et des stries (en) diagonales vers le bas sur les facettes latĂ©rales[13].

Les conglomĂ©rats de galets (cobble conglomerate) peuvent ĂȘtre d'origine alluviale, ou ĂȘtre le produit d'avalanches de pierres, un type d'avalanche de dĂ©bris rĂ©sultant de galets et de gravier non consolidĂ©s[14]. Dans de telles avalanches de pierre, les galets bien arrondis peuvent voyager le plus loin en raison de leur faible frottement de roulement[15]. Lorsqu'elle est le produit de processus alluviaux, la matrice du conglomĂ©rat de galets se compose de gravier et de sable grossier. En revanche, les matrices des conglomĂ©rats dĂ©posĂ©s par Ă©coulement sont principalement de la boue[14].

Cobblestone est un matériau de construction à base de cobbles.

Une plage composée principalement de galets est appelée pebble beach. Les galets de plage se forment progressivement au fil du temps à mesure que l'eau de l'océan se lave sur les particules de roche en vrac. Le résultat est une apparence lisse et arrondi. Les galets de l'intérieur des terres (river pebbles ou river rock) se trouvent généralement le long des rives des grandes riviÚres et des lacs.

Les pebble tools de l'Oldowayen, ou galets aménagés, sont parmi les premiers artefacts artificiels connus, datant de la période paléolithique de l'histoire humaine.

Références

  1. Jean-Pierre Michel, Michael S. N. Carpenter et Rhodes W. Fairbridge, Dictionnaire bilingue des sciences de la Terre - 6e éd. : Anglais/Français-Français/Anglais, Dunod, , 512 p. (ISBN 978-2-10-079448-5, lire en ligne)
  2. Wentworth, « A Scale of Grade and Class Terms for Clastic Sediments », The Journal of Geology, vol. 30, no 5,‎ july–august 1922, p. 377–392 (DOI 10.1086/622910, JSTOR 30063207, Bibcode 1922JG.....30..377W, lire en ligne)
  3. Memorial to Chester Keeler Wentworth 1891-1969. Lire en ligne sur geosociety.org/
  4. Blair et McPherson, « Grain-size and textural classification of coarse sedimentary particles », Journal of Sedimentary Research, vol. 69, no 1,‎ , p. 6–19 (DOI 10.2110/jsr.69.6, Bibcode 1999JSedR..69....6B) AccĂšs payant
  5. Pettijohn 1975, p. 28.
  6. Blott et Pye, « Particle size scales and classification of sediment types based on particle size distributions: Review and recommended procedures », Sedimentology, vol. 59, no 7,‎ , p. 2071–2096 (DOI 10.1111/j.1365-3091.2012.01335.x, Bibcode 2012Sedim..59.2071B) AccĂšs payant
  7. Doeglas, « Grain-size indices, classification, and environment », Sedimentology, vol. 10, no 2,‎ , p. 83–100 (DOI 10.1111/j.1365-3091.1968.tb01101.x, Bibcode 1968Sedim..10...83D) AccĂšs payant
  8. Krumbein, « Size frequency distributions of sediments », Journal of Sedimentary Petrology, vol. 2, no 4,‎ (DOI 10.1306/D4268EB9-2B26-11D7-8648000102C1865D)
  9. PetroWiki: Estimating permeability based on grain size
  10. Jean-François Deconinck, Benjamin Brigaud et Pierre Pellenard, Pétrographie et environnements sédimentaires : Cours et exercices corrigés, Dunod, , 384 p. (ISBN 978-2-10-080657-7, lire en ligne)
  11. « ISO 14688-1:2002 – Geotechnical investigation and testing – Identification and classification of soil – Part 1: Identification and description », International Organization for Standardization (ISO)
  12. Bunte & Abt 2001, p. 1.
  13. Pettijohn 1975.
  14. HsĂŒ 2004, p. 81.
  15. HsĂŒ 2004, p. 66.

Bibliographie

  • Bunte, K.; Abt, S. R. (2001). Sampling Surface and Subsurface Particle-Size Distributions in Wadable Gravel- and Cobble-Bed Streams for Analyses in Sediment Transport, Hydraulics, and Streambed Monitoring (PDF). Rocky Mountain Research Station (Report). Fort Collins, CO: United States Forest Service. doi:10.2737/RMRS-GTR-74. Retrieved March 18, 2016.
  • K. J. HsĂŒ, Physics of Sedimentology : Textbook and Reference, Berlin, , 2e Ă©d., 240 p. (ISBN 978-3-540-20620-0, lire en ligne)
  • F. J. Pettijohn, Sedimentary Rocks, New York City, , 3e Ă©d. (ISBN 978-0-06-045191-2)
  • Udden, « Mechanical composition of clastic sediments », Geological Society of America Bulletin, vol. 25, no 1,‎ , p. 655–744 (DOI 10.1130/GSAB-25-655, Bibcode 1914GSAB...25..655U)
  • Wentworth, « A Scale of Grade and Class Terms for Clastic Sediments », The Journal of Geology, vol. 30, no 5,‎ , p. 377–392 (DOI 10.1086/622910, JSTOR 30063207, Bibcode 1922JG.....30..377W, lire en ligne)
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