Milieu marin en eau peu profonde - Shallow water marine environment
L'environnement marin en eau peu profonde fait référence à la zone située entre le rivage et les eaux plus profondes, comme un mur de récif ou une rupture d'étagère. Cet environnement est caractérisé par des conditions océaniques, géologiques et biologiques, comme décrit ci-dessous. L'eau de cet environnement est peu profonde et claire, permettant la formation de différentes structures sédimentaires, de roches carbonatées, de récifs coralliens et permettant à certains organismes de survivre et de devenir des fossiles.
Sédiment
Le sédiment lui-même est souvent composé de calcaire , qui se forme facilement dans les eaux calmes peu profondes et chaudes. Les milieux marins peu profonds ne sont pas exclusivement composés de sédiments siliciclastiques ou carbonés . Bien qu'ils ne puissent pas toujours coexister, il est possible d'avoir un milieu marin peu profond composé uniquement de sédiments carbonés ou entièrement composé de sédiments siliciclastiques. Les sédiments marins des eaux peu profondes sont constitués de grains de plus grande taille parce que les grains plus petits ont été emportés dans des eaux plus profondes. Dans les roches sédimentaires composées de sédiments carbonés, il peut également y avoir des minéraux évaporites . Les minéraux évaporites les plus courants trouvés dans les gisements modernes et anciens sont le gypse, l'anhydrite et l'halite; ils peuvent se présenter sous forme de couches cristallines, de cristaux isolés ou d'amas de cristaux.
En termes de temps géologique, on dit que la plupart des roches sédimentaires phanérozoïques ont été déposées dans des environnements marins peu profonds car environ 75% de la carapace sédimentaire est constituée de sédiments marins peu profonds; on suppose alors que des roches sédimentaires précambriennes se sont également déposées dans les eaux marines peu profondes, à moins que cela ne soit spécifiquement identifié autrement. Cette tendance est observée dans la région de l'Amérique du Nord et des Caraïbes. En outre, en raison de la rupture du supercontinent et d'autres processus de plaques tectoniques en mouvement, les sédiments marins peu profonds présentent de grandes variations en termes de quantité dans le temps géologique.
Structures sédimentaires
Différents types de structures se forment dans les environnements marins peu profonds. Par exemple, la litière graduée , qui se produit lorsque les lits ont une gradation verticale de la taille des grains, avec les plus petits grains au sommet. En outre, les ondulations , qui sont le plus petit type de forme de lit, et les dunes , qui sont similaires aux ondulations, sauf qu'elles sont plus grandes.
Des roches sédimentaires carbonées contenant plusieurs types de structures sédimentaires peuvent être trouvées dans des environnements marins peu profonds; il s'agit d'un groupe de roches contenant une quantité importante de matière non squelettique ainsi que des constituants siliciclastiques ou chimiques. Quelques exemples incluent:
La stratification croisée est une structure en couches trouvée dans le gravier, le sable et les sédiments grossiers de la taille du limon; les strates sont des couches de sédiments distinctes qui sont fortement inclinées vers les surfaces sous-jacentes du gisement.
Les fissures de dessiccation sont des fissures formées en raison du dessèchement de la boue nouvellement déposée; ceux-ci se forment dans les climats subaériens.
Les fissures de synérèse sont des fissures dans la boue formées par des mécanismes autres que l'exposition au climat subaérien. Ces mécanismes comprennent la contraction causée par l'agglutination des sédiments argileux décantés, la contraction due au dépôt / compactage d'une couche d'argile décantante lors de la formation de failles, le compactage de l'argile smectitique en raison de la perte d'eau intercalaire due à un changement de salinité de l'eau environnante, la sédiments provoquant une injection par le bas ou s'effondrant par le haut, et ouvertures de tension dues à la descente d'une couche de boue superficielle.
Fenestrae est un espace ouvert ou partiellement rempli occupé par différents sédiments ou ciment dans la roche.
Les structures de flammes sont en forme de boue comme des flammes qui pénètrent dans la couche de roche sus-jacente.
Les plis convolutés sont des plis compliqués dans les lits en anticlinaux et / ou synclinaux irréguliers.
Les flûtes sont des arêtes étirées qui sont arrondies à une extrémité et évasées à l'autre.
Les moulages de rainures sont des rainures étirées, presque droites dans les sédiments, causées par le traînage d'un objet tel qu'une roche, un morceau de bois, etc.
Les structures à chevrons sont un type de rainure coulée en forme de V en raison de deux ou plusieurs directions de contrainte; ils se produisent sur le fond des lits déposés dans des environnements peu profonds.
Composition de l'eau
L'eau dans cet environnement est principalement claire et peu profonde. On dit que si les milieux marins peu profonds peuvent être définis par leurs schémas de distribution des organismes marins en termes de température, alors des déductions peuvent être faites à partir de celles des schémas passés en termes de zones paléolithiques. Aujourd'hui, il existe 3 principaux critères de définition utilisés pour définir les milieux marins peu profonds: les provinces fauniques, les éléments fauniques et le degré de latitude. Cependant, les limites des différents milieux marins peu profonds actuels en termes de zones climatiques sont rarement convenues.
De plus, de nombreux environnements marins peu profonds sont souvent associés à des zones d'usines de carbonate. Dans ces zones, les processus qui éliminent le CO₂ de l'eau pour amener les ions bicarbonate à se transformer en ions carbonate sont importants et favorisent la précipitation de la chaux. L'augmentation de la température, l'évaporation intense et le mélange d'eau riche en CO₃ et pauvre en cations de calcium avec l'eau de mer sont quelques exemples de processus qui transforment les ions bicarbonate en ions carbonates. Le dioxyde de carbone est éliminé de l'atmosphère en étant dissous dans l'eau et est transformé en acide carbonique. L'acide carbonique traverse ensuite les roches, créant du bicarbonate et d'autres ions. Ensuite, le carbonate de calcium est un précipité de calcium et des ions bicarbonate qui se sont formés à travers des organismes comme le corail, puis le carbone est stocké dans des couches de calcaire sur le fond marin. En termes de temps géologique, la composition du calcaire est passée du calcaire riche en calcite au calcaire riche en aragonite. La présence d'ions magnésium à certaines concentrations inhibe la capacité de précipiter la calcite. L'aragonite, cependant, a la même formule chimique que la calcite mais elle se trouve dans un système cristallin différent qui est beaucoup moins enclin au magnésium empêchant la précipitation de ce minéral, ce qui l'empêcherait de former des roches carbonatées. À des moments de l'histoire géologique où le rapport Mg et Ca étaient différents et où les mers étaient plus abondantes en calcite, cela était dû aux taux élevés de propagation du fond marin en raison du mouvement et de l'action des plaques tectoniques. Plus il y a d'étalement, plus le magnésium est éliminé, donc plus de calcite est précipitée, et la calcite sera plus abondante que l'aragonite.
Organismes
Certains organismes de cet environnement, en particulier ceux de la zone intertidale, sont les étoiles de mer, les anémones de mer, les éponges, les vers, les palourdes, les moules, les crustacés prédateurs, les balanes et les petits poissons. Les hydrozoaires , ou hydroïdes, vivent également dans des écosystèmes marins peu profonds et mangent les algues et le zooplancton environnants. Certaines espèces d' isopodes et d' amphipodes se trouvent dans les zones intertidales et créent plusieurs terriers et traces de surface dans les sédiments. Des étoiles fragiles ont été vues enfouies dans les sédiments avec leurs bras visibles à travers les sédiments; ce comportement a été noté dans plusieurs zones marines peu profondes.
En outre, les récifs carbonatés peuvent être trouvés dans l'environnement de dépôt qui est des zones marines peu profondes; ils hébergent des récifs et des organismes qui résident dans les récifs. Les estimations récentes concernant le nombre d'espèces sur les récifs coralliens varient de 1 à 9 millions. Il existe 3 principaux types de formations récifales: les récifs frangeants, ces récifs sont attachés au rivage, les récifs barrières, séparés du continent par un lagon, et les récifs d'atoll. Les organismes qui vivent dans cet environnement comprennent les algues rouges, les algues vertes, les bivalves et les échinodermes. Beaucoup de ces organismes contribuent à la formation de récifs. En outre, les dinoflagellés unicellulaires vivent dans les tissus des coraux et ont une relation mutualiste dans laquelle les dinoflagellés fournissent aux coraux des molécules organiques.
Les fossiles
La grande majorité des archives fossiles a été trouvée après que l'environnement marin en eau peu profonde a été lithifié . Beaucoup de ces fossiles ont été déposés à des moments où une grande partie de la Terre était recouverte de mers peu profondes, supportant une grande variété d'organismes.
Plusieurs fossiles peuvent être trouvés / formés dans cet environnement. Quelques exemples incluent:
Les Skolithos Ichnofacies sont des traces de fossiles qui sont des terriers verticaux, cylindriques ou en forme de U créés par des organismes pour la protection.
Les glossifungites ichnofacies sont des traces de fossiles qui sont des sondages ou des terriers verticaux, cylindriques, en U ou en forme de larme créés par des organismes comme les crevettes, les crabes, les vers et les bivalves.
Les stromatolites sont des fossiles qui sont des structures sédimentaires stratifiées qui se forment lorsque les cyanobactéries forment des tapis microbiens qui emprisonnent ensuite des sédiments d'argile et / ou de limon et des matières organiques pour former le fossile.
