Le processus physique par lequel un sédiment non consolidé diminue en épaisseur et en porosité sous la charge de matériaux sus-jacents, par réarrangement mécanique et expulsion des fluides interstitiels, souvent accompagné de dissolution sous pression et de réorientation des grains pendant l'enfouissement.

Principe

La compaction est contrôlée par la contrainte effective, la composition du sédiment (taille des grains, teneur en argile), le taux d'enfouissement et les voies d'évacuation des fluides ; elle comprend la compaction mécanique (recompactage des grains) et la compaction chimique (dissolution sous pression, cimentation) comme composantes de la perte de porosité.

Démonstration

Une séquence de boues deltaires initialement épaisse de 1,5 m est réduite à 1,1 m après chargement rapide et dessiccation sur 10 ans ; les mesures de porosité montrent une chute de 80 % à 55 % dans le mètre supérieur, indiquant une compaction précoce intense et une perte d'eau interstitielle.

Mauvaise application

Considérer la compaction comme synonyme de lithification ou de cimentation seulement ; par exemple, supposer qu'une diminution de porosité résulte toujours d'une précipitation minérale plutôt que d'un dessèchement mécanique et d'un réarrangement des grains.

Conséquence

Prendre correctement en compte la compaction est crucial pour corriger l'épaisseur stratigraphique, interpréter la subsidence et l'évolution de la porosité, prédire la perméabilité pour l'écoulement des fluides et évaluer la surpression et la stabilité des fondations en ingénierie marine.

Inversion

Une expansion ou augmentation de porosité, comme cela peut se produire avec la génération de gaz, le remaniement sédimentaire ou la bioturbation qui rouvre l'espace poreux, est l'état opposé à la compaction.

Limite

Se réfère aux processus affectant les sédiments non consolidés à faiblement consolidés pendant l'enfouissement ; exclut la compaction de surface purement due au piétinement ou à la compaction artificielle et se distingue de la densification métamorphique à hautes températures et pressions.

Tension sémantique

Se situe souvent proche de termes tels que « consolidation », « dessiccation » et « lithification » ; la compaction met l'accent sur la perte mécanique et chimique précoce de porosité sous charge, tandis que la lithification englobe l'ensemble des processus à plus long terme conduisant à la roche.

Synthèse

La compaction des sédiments est la réduction sous charge, mécanique et chimique, de l'épaisseur et de la porosité via le réarrangement des grains, l'expulsion des fluides et la dissolution sous pression, contrôle fondamental de l'architecture sédimentaire et des propriétés des réservoirs lors de l'enfouissement.