Chapitre I : Synthèse bibliographique
3
La colonne sédimentaire du milieu marin est un compartiment sensible dans lequel on peut
trouver les concentrations environnementales en polluants les plus élevées. Les gradients des
propriétés physico-chimiques et biologiques y sont importants et les éléments traces métalliques
(ETM) peuvent s’y accumuler et constituer des stocks potentiellement toxiques pour
l’environnement.
Pour comprendre les mécanismes impliqués dans le comportement des ETM dans ce
compartiment, il est important de bien connaître ce milieu. C’est pourquoi, le but de chapitre
avant d’entamer les propriétés générales des ETM, leur mobilité, spéciation, et toxicité est de
présenter les caractéristiques, les constituants et les principaux processus de la colonne
sédimentaire marine.
1- Les Sédiments
1-1 Définition :
Selon le dictionnaire de géologie, les sédiments sont définis comme un ensemble constitué par la
réunion de particules plus ou moins grosses ou de matières précipitées ayant, séparément, subi
un certain transport (Foucault et al, 1980).
Les sédiments sont des dépôts (continentaux ou marins) résultant de l’attaque par voie physique
des formations continentales superficielles sous l’action de l’eau, la température, l’humidité,
l’activité biologique…etc. (Chamley, 2000), et par voie chimique tel que les réactions
d’hydrolyse, de dissolution minérale, d’oxydation et d’hydratation/déshydratation (Cojan et
Renard, 1999). Ces dépôts sont ensuite transportés par les cours d’eau et/ou par les vents, pour
finalement se déposer dans des bassins de sédimentation et former des roches sédimentaires
(Schneider, 2001).
1-2 Origine :
Les sédiments proviennent du dépôt des particules en suspension dans l’eau dérivant elles
mêmes de l’érosion des roches et des sols, de matériaux détritiques organiques et de la
floculation d’éléments colloïdaux. Ces particules parviennent au milieu aquatique par les cours
d’eau et par voie atmosphérique.
Ces éléments sont dits d’origine allochtone quand ils sont issus de l’érosion du bassin versant par
des agents dynamiques externes comme l’eau ou le vent, et d’origine autochtone quand ils sont
dus à la sédimentation de composés minéraux (carbonates, phosphates, évaporites) et organique
(organismes planctoniques morts) (Ramade, 1998).
1-3 Caractéristiques :
Les sédiments sont essentiellement caractérisés par leur granulométrie et leur composition.
1-3-1 Granulométrie :
Les sédiments sont classés en fonction de la taille de leurs particules (Bellair et Pomerol, 1977):
- Les particules d’un diamètre supérieur à 63μm caractérisent les sédiments grossiers qui sont
principalement constitués de sable et de matériel inorganique silicaté. Ces sédiments présentent
une faible cohésion, les surfaces de contact des différentes particules sont peu importantes et
donc sont peu associées aux contaminants. On distingue généralement les graviers (diamètre
supérieur à 2 mm) et les sables (diamètre compris entre 63μm et 2 mm).
- Les particules d’une taille inférieure à 63μm sont constituées de minéraux argileux ayant un
diamètre compris entre 0,2 et 2μm et de silt ayant un diamètre compris entre 2μm et 63μm. Cette
fraction fine peut également contenir de la matière organique.
3
La colonne sédimentaire du milieu marin est un compartiment sensible dans lequel on peut
trouver les concentrations environnementales en polluants les plus élevées. Les gradients des
propriétés physico-chimiques et biologiques y sont importants et les éléments traces métalliques
(ETM) peuvent s’y accumuler et constituer des stocks potentiellement toxiques pour
l’environnement.
Pour comprendre les mécanismes impliqués dans le comportement des ETM dans ce
compartiment, il est important de bien connaître ce milieu. C’est pourquoi, le but de chapitre
avant d’entamer les propriétés générales des ETM, leur mobilité, spéciation, et toxicité est de
présenter les caractéristiques, les constituants et les principaux processus de la colonne
sédimentaire marine.
1- Les Sédiments
1-1 Définition :
Selon le dictionnaire de géologie, les sédiments sont définis comme un ensemble constitué par la
réunion de particules plus ou moins grosses ou de matières précipitées ayant, séparément, subi
un certain transport (Foucault et al, 1980).
Les sédiments sont des dépôts (continentaux ou marins) résultant de l’attaque par voie physique
des formations continentales superficielles sous l’action de l’eau, la température, l’humidité,
l’activité biologique…etc. (Chamley, 2000), et par voie chimique tel que les réactions
d’hydrolyse, de dissolution minérale, d’oxydation et d’hydratation/déshydratation (Cojan et
Renard, 1999). Ces dépôts sont ensuite transportés par les cours d’eau et/ou par les vents, pour
finalement se déposer dans des bassins de sédimentation et former des roches sédimentaires
(Schneider, 2001).
1-2 Origine :
Les sédiments proviennent du dépôt des particules en suspension dans l’eau dérivant elles
mêmes de l’érosion des roches et des sols, de matériaux détritiques organiques et de la
floculation d’éléments colloïdaux. Ces particules parviennent au milieu aquatique par les cours
d’eau et par voie atmosphérique.
Ces éléments sont dits d’origine allochtone quand ils sont issus de l’érosion du bassin versant par
des agents dynamiques externes comme l’eau ou le vent, et d’origine autochtone quand ils sont
dus à la sédimentation de composés minéraux (carbonates, phosphates, évaporites) et organique
(organismes planctoniques morts) (Ramade, 1998).
1-3 Caractéristiques :
Les sédiments sont essentiellement caractérisés par leur granulométrie et leur composition.
1-3-1 Granulométrie :
Les sédiments sont classés en fonction de la taille de leurs particules (Bellair et Pomerol, 1977):
- Les particules d’un diamètre supérieur à 63μm caractérisent les sédiments grossiers qui sont
principalement constitués de sable et de matériel inorganique silicaté. Ces sédiments présentent
une faible cohésion, les surfaces de contact des différentes particules sont peu importantes et
donc sont peu associées aux contaminants. On distingue généralement les graviers (diamètre
supérieur à 2 mm) et les sables (diamètre compris entre 63μm et 2 mm).
- Les particules d’une taille inférieure à 63μm sont constituées de minéraux argileux ayant un
diamètre compris entre 0,2 et 2μm et de silt ayant un diamètre compris entre 2μm et 63μm. Cette
fraction fine peut également contenir de la matière organique.