Grosseur de grains
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a0/Wentworth_scale.png/220px-Wentworth_scale.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/Cobbles_Nash_Point.jpg/220px-Cobbles_Nash_Point.jpg)
La taille ou grosseur des grains ou de particules (ou granulométrie) est le diamètre des grains individuels de sédiment ou des particules lithifiées dans les roches clastiques. Le terme peut également être appliqué à d'autres matériaux granulaires. Un seul grain peut être composé de plusieurs cristaux. Le matériau granulaire peut aller des très petites particules colloïdales, aux plus grosses en passant par l'argile, le limon, le sable, les graves, les cailloux ou les blocs.
Échelle de Krumbein Phi
[modifier | modifier le code]Les plages de taille définissent les limites des classes qui reçoivent des noms dans l'échelle de Wentworth (ou échelle Udden-Wentworth) utilisée aux États-Unis. L'échelle de Krumbein phi (φ), une modification de l'échelle de Wentworth créée par W.C. Krumbein [1] en 1934, est une échelle logarithmique calculée par l'équation :
où
- est l'échelle de Krumbein phi,
- est le diamètre de la particule ou du grain en millimètres (équation de Krumbein et Monk) [2] et
- est un diamètre de référence, égal à 1 mm (pour rendre l'équation cohérente dimensionnellement ).
Cette équation peut être réorganisée pour trouver le diamètre à partir de φ :
Échelle φ | Taille | Nom de l’agrégat (Wentworth class) |
Autre nom | Correspondance norme française[3]
(Afnor) |
---|---|---|---|---|
<−8 | >256 mm | Boulder | Bloc | |
−6 à −8 | 64–256 mm | Cobble | Gros caillou | |
−5 à −6 | 32–64 mm | Very coarse gravel | Pebble | Petits cailloux |
−4 à −5 | 16–32 mm | Coarse gravel | Pebble | |
−3 à −4 | 8–16 mm | Medium gravel | Pebble | |
−2 à −3 | 4–8 mm | Fine gravel | Pebble | |
−1 à −2 | 2–4 mm | Very fine gravel | Granule | Granules |
0 à −1 | 1–2 mm | Very coarse sand | Sable très grossier | |
1 à 0 | 0,5–1 mm | Coarse sand | Sable grossier | |
2 à 1 | 0,25–0,5 mm | Medium sand | Sable moyen | |
3 à 2 | 125–250 μm | Fine sand | Sable fin | |
4 à 3 | 62,5–125 μm | Very fine sand | Sable très fin | |
8 à 4 | 3,9–62,5 μm | Silt | Mud | Silt |
10 à 8 | 0,98–3,9 μm | Clay | Mud | Argile |
20 à 10 | 0,95–977 nm | Colloid | Mud | Colloïde |
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
[modifier | modifier le code]L'ISO 14688-1 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[4]. Elle correspond à une progression géométrique de raison (ainsi, ).
Nom et symbole | Taille (mm) | |||
---|---|---|---|---|
Sol très grossier | Gros blocs | lBo | > 630 | |
Blocs | Bo | 200–630 | ||
Cailloux | Co | 63–200 | ||
Sol grossier | Grave (Gr) | Grave grossière | cGr | 20–63 |
Grave moyenne | mGr | 6,3–20 | ||
Grave fine | fGr | 2,0–6,3 | ||
Sable (Sa) | Sable grossier | cSa | 0,63–2,0 | |
Sable moyen | mSa | 0,2–0,63 | ||
Sable fin | fSa | 0,063–0,2 | ||
Sol fin | Limon (Si) | Limon grossier | cSi | 0,02–0,063 |
Limon moyen | mSi | 0,0063–0,02 | ||
Limon fin | fSi | 0,002–0,0063 | ||
Argile | Cl | ≤ 0,002 |
Classement granulométrique
[modifier | modifier le code]Une accumulation de sédiments peut également être caractérisée par la distribution granulométrique. Un dépôt de sédiments peut subir un triage lorsqu'une gamme de tailles de particules est éliminée par un agent telle qu'une rivière ou le vent. Le tri peut être quantifié à l'aide de l'Inclusive Graphic Standard Deviation (écart-type graphique inclusif) [5]:
où
- est l'écart type du graphique inclusif en unités phi
- est le 84e centile de la distribution granulométrique en unités phi, etc.
Le résultat peut être décrit en utilisant les termes suivants de très bien trié à extrêmement mal trié :
Diamètre (en unités phi) | Description |
---|---|
< 0,35 | très bien trié |
0,35 < < 0,50 | bien trié |
0,50 < < 1,00 | modérément trié |
1,00 < < 2,00 | mal trié |
2,00 < < 4,00 | très mal trié |
4,00 < | extrêmement mal trié |
Références
[modifier | modifier le code]- (en) Krumbein, « Size frequency distributions of sediments », Journal of Sedimentary Petrology, vol. 2, no 4, (DOI 10.1306/D4268EB9-2B26-11D7-8648000102C1865D)
- PetroWiki: Estimating permeability based on grain size
- Jean-François Deconinck, Benjamin Brigaud et Pierre Pellenard, Pétrographie et environnements sédimentaires: Cours et exercices corrigés, Dunod, (ISBN 978-2-10-080657-7, lire en ligne)
- « ISO 14688-1:2017 – Reconnaissance et essais géotechniques — Identification et classification des sols — Partie 1: Identification et description », International Organization for Standardization (ISO)
- (en) Robert L. Folk et William C. Ward, « Brazos River bar: a study in the significance of grain-size parameters », Journal of Sedimentary Petrology, vol. 27, no 1, , p. 3–26 (DOI 10.1306/74d70646-2b21-11d7-8648000102c1865d, Bibcode 1957JSedR..27....3F, lire en ligne [archive du ], consulté le )
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Articles connexes
[modifier | modifier le code]- Diamètre de Féret
- Martin diameter (en)
- Ordres de grandeur (volume)
- Texture du sol
- Substrat (biologie) (en)
- Unified Soil Classification System (en) (USCS)
- Matériau granulaire
Liens externes
[modifier | modifier le code]- RD Dean & RA Dalrymple, Processus côtiers avec applications d'ingénierie (Cambridge University Press, 2002)
- WC Krumbein & LL Sloss, Stratigraphy and Sedimentation, 2e édition (Freeman, San Francisco, 1963).
- J. A. 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)
- (en) C. K. 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)