C’est le système le plus courant de classification des roches carbonatéesCarbonatées Roches sédimentaires formées pour au moins 50% de carbonates de calcium (CaCO3), (calcite, dolomite, aragonite). conçu par Kingsley Charles Dunham en 1964.
Les roches carbonatées sont principalement classées en fonction des éléments « figurés » (ou grains), qui les constituent, et de la phase de liaison entre ces grains. Il existe de nombreux éléments carbonatés d’origine biochimique (oolithes, oncolithes), biologique (pellets, bioclastes) ou détritiqueDétritique Roche sédimentaire issue de l'érosion des continents. (du latin detritus et de deterere : user en frottant). Qui est formé en totalité ou en partie de débris, ou qui est un débris. (lithoclastes). Il existe deux phases de liaisons qui se distinguent par leur moment de formation. On parlera de boue, lorsque la phase de liaison fine se dépose en même temps que les grains, et de cimentCiment Matière liant entre eux des éléments ou des minéraux par une précipitation chimique s'effectuant lors de la diagenèse (à l'inverse de la matrice), constituant ainsi les roches sédimentaires compactes., lorsque la phase de liaison se forme durant la lithification (phase post-dépôt).
Une boue est constituée de particules fines qui peuvent être d’origine diverse (argiles, carbonates, etc.), elle indique un milieu calme permettant le dépôt de ces particules. Si la boue est carbonatée, on parlera de micriteMicrite Du grec mikros : petit. Calcite finement cristalline constituant tout ou partie de certaines roches carbonatées. Les cristaux ne sont pas visibles à l'oeil nu. Ex. : calcaire lithographique..
Un ciment est constitué de minérauxMinéraux Espèces chimiques naturelles, se présentant le plus souvent sous forme de cristaux solides., qui se forment par précipitation en remplissant progressivement la porosité entre les grains. Si le ciment est carbonaté, on parlera de sparite.
L’identification de la phase de liaison se fait essentiellement au microscope, les fines particules de calcite ne pourront pas être distinguées et formeront une matriceMatrice Partie majoritaire et plus fine d'une roche englobant des éléments plus grands. Cette partie peut être composé de grains plus ou moins fins ou d'une masse indifférenciée. Elle se met en place lors de la sédimentation de la roche ce qui la différencie du ciment. sombre, alors que les minéraux de calcite se distingueront et apparaîtront incolore en LPNALPNA Lumière polarisée non analysée ou lumière naturelle, et dans des teintes du troisième ordre en LPALPA Lumière polarisée analysée. Lumière naturelle transformée dans un microscope, en passant à travers deux verres particuliers, permettant d'observer les minéraux et autres structures, dans une coupe fine de roche (lame mince). L'un des verres s'appelle le polarisateur, qui n'autorise le passage de la lumière que dans un plan déterminé. L'autre s'appelle l'analyseur qui fait passer la lumière perpendiculairement. Les deux associés permettent la vision des minéraux selon leur transparence..
La classification de Dunham comporte 5 facièsFaciès n. m. Terme utilisé pour désigner une roche ou un terrain, en fonction de ses caractéristiques pétrologiques, paléontologiques, etc. pour les textures sédimentaires reconnaissables :
S’il y a présence de boue carbonaté :
- Les grains sont jointifs : PackstonePackstone Mot anglais. Roche sédimentaire carbonatée, issue d'une boue carbonatée dont les grains sont jointifs (voir classification de Dunham).
- Les grains sont non jointifs, leur fréquence est supérieure à 10% : Wackestone
- Les grains sont non jointifs, leur fréquence est inférieure à 10% : MudstoneMudstone Mot anglais. Roche sédimentaire carbonatée, issue d'une boue carbonatée dont les grains sont non jointifs, avec une fréquence inférieure à 10 %. (Voir classification de Dunahm).
- La roche est constituée par l’accumulation d’organismes calcaires : BoundstoneBoundstone Mot anglais. Roche sédimentaire carbonatée bio-construite à boue carbonatée. La roche est constituée de l'accumulation d'organismes calcaires. On fait souvent précéder ce terme du nom de l'organisme qui l'a construit, ex : algues boundstone.. Ce terme est souvent précédé du type d’organisme qui le constitue, par exemple : algues boundstone.
S’il y a absence de boue carbonaté mais uniquement présence de carbonate cristallisé (sparite) :
- Les grains sont jointifs : GrainstoneGrainstone Mot anglais. Roche sédimentaire carbonaté, non constituée de boue carbonaté, mais uniquement de carbonate cristallisé (sparite).
L’image de gauche est en LPNA, l’image de droite est en LPA.
Photographe : Gérard Brusseaux et Laurence Le callonnec (image 5).
Source : Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.