Puzzle de lithologie des matériaux du lit.

Afficher Big Creek, Current River dans une carte plus grande

J'ai passé de nombreuses années à étudier la granulométrie des matériaux du lit des rivières dans les Ozarks du Missouri et de l'Arkansas, mais j'en sais très peu sur la façon dont cela se rapporte à la lithologie des particules, et je n'ai rien vu de tel dans la littérature.

La semaine dernière, j'ai visité ce site sur Big Creek, au nord d'Eminence, dans le Missouri.

La roche de surface du bassin versant est principalement constituée de roches carbonatées et de grès.

Le bassin versant du site a une superficie d'environ 18 miles carrés. La pente du chenal est de 0,003, soit 17 pieds par mile. Il existe une plaine inondable étroite mais bien développée. Comme pour la plupart des bassins versants des Ozarks, on observe un historique de perturbations extrêmes autour de 1900 : coupe à blanc suivie d'un surpâturage, porcs en liberté ; défrichement de la forêt riveraine et surpâturage au cours des 75 dernières années.

La plupart des matériaux de lit proviennent de dolomie de Gasconade et Formations Roubideax.

Ces questions pourraient revêtir une importance capitale pour l'étude des taux de transport par charriage dans les Ozarks, dans le but de comprendre les impacts de l'extraction de gravier en lit mineur. Et je n'ai vu aucune analyse de celles-ci dans la littérature.

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Voici ce que je vois :

Bien que le substrat rocheux soit principalement constitué de roche carbonatée, je ne vois de grosses particules qu'en cas de perturbation extrême (par exemple, dans les zones urbaines). Parfois, je vois des carbonates bien émoussés, mais ils ne sont jamais très grands (plus gros que des graviers fins). La lithologie est dominée par le silex, qui n'est bien émoussé que lorsque les particules sont petites, mesurant moins de 80 mm environ.

Lorsqu'il y a des grès dans le bassin versant, les particules sont généralement bien émoussées, bien que parfois de forme parallélépipédique avec des angles bien arrondis.

Sur ce site, le D50 est d'environ 50 mm.

Quelques hypothèses (sédimentologues, c'est peut-être évident pour vous, un peu d'aide svp) :

1. Bien que ces cours d'eau aient connu une grave instabilité au cours des 100 dernières années et que le transport de charriage soit manifestement très élevé (ce site a été gravement perturbé par une équipe de voirie du comté et s'est réorganisé en l'espace de quelques crues seulement), la plupart des particules supérieures à, disons, 30 mm ne se déplacent pas beaucoup vers l'aval. Elles sont pilées et broyées par des éléments plus petits. J'imagine une série de machines à laver ; les particules peuvent bouger un peu lors de grosses crues, mais le plus clair de leur altération active peut se produire dans un court tronçon de cours d'eau sous l'effet de l'abrasion par des particules plus petites.

2. Bien sûr qu’il y a stockage ; les particules peuvent rester en sommeil pendant des siècles dans la plaine inondable. C'est peut-être la raison pour laquelle il y a si peu de clastes carbonatés (ou si petits) ? Ils sont détruits par l’altération chimique. Cela pourrait se produire même dans le lit du ruisseau. C’est une autre méthode de datation, cependant, n'est-ce pas ?

3. La densité joue un rôle, peut-être ; les grès sont peut-être moins denses que les cherts, et bougent ainsi davantage, et sont par conséquent plus susceptibles de prendre des formes bien arrondies et ovales ?

4. Les grès sont plus homogènes sur le plan mécanique et s'arrondissent donc de manière régulière, tandis que les cherts sont chimiquement et physiquement divers (au sein d'un claste) et s'arrondissent donc de manière irrégulière. On observe souvent des trous dans ces particules, et du point de vue de la couleur, elles sont très diverses, même au sein d'une seule particule.

Qu'en pensez-vous ?