Grosseur de grains

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Wentworth grain size chart from United States Geological Survey Open-File Report 2006-1195: Remarque sur les fautes de frappe; 33,1 mm est 38,1 et 0,545 mm est 0,594
Plage de cobbles (galets) à Nash Point, dans le sud du Pays de Galles.

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 de très petites particules colloïdales, en passant par clay, silt, sand, gravel, cobbles, boulders.

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:

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 en utilisant φ:

Échelle de dénomination granulométrique
φ scale Taille
(metrique)
Taille
(approx. syst. imp.)
Nom de l’agrégat
(Wentworth class)
Autre nom Correspondance Norme française[3]

(Afnor)

<−8 >256 mm >10.1 in Boulder Bloc
−6 to −8 64–256 mm 2.5–10.1 in Cobble Gros caillou
−5 to −6 32–64 mm 1.26–2.5 in Very coarse gravel Pebble Petits cailloux
−4 to −5 16–32 mm 0.63–1.26 in Coarse gravel Pebble
−3 to −4 8–16 mm 0.31–0.63 in Medium gravel Pebble
−2 to −3 4–8 mm 0.157–0.31 in Fine gravel Pebble
−1 to −2 2–4 mm 0.079–0.157 in Very fine gravel Granule Granules
0 to −1 1–2 mm 0.039–0.079 in Very coarse sand Sable très grossier
1 to 0 0,5–1 mm 0.020–0.039 in Coarse sand Sable grossier
2 to 1 0,25–0,5 mm 0.010–0.020 in Medium sand Sable moyen
3 to 2 125–250 μm 0.0049–0.010 in Fine sand Sable fin
4 to 3 62,5–125 μm 0.0025–0.0049 in Very fine sand Sable très fin
8 to 4 3,9–62,5 μm 0.00015–0.0025 in Silt Mud Silt
10 to 8 0,98–3,9 μm 3.8×10−5–0.00015 in Clay Mud Argile
20 to 10 0,95–977 nm 3.8×10−8–3.8×10−5 in Colloid Mud

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: 2002 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].

ISO 14688-1:2002
Name Size range (mm) Size range (approx. in)
Very coarse soil Large boulder LBo >630 >24.8031
Boulder Bo 200–630 7.8740–24.803
Cobble Co 63–200 2.4803–7.8740
Coarse soil Gravel Coarse gravel CGr 20–63 0.78740–2.4803
Medium gravel MGr 6.3–20 0.24803–0.78740
Fine gravel FGr 2.0–6.3 0.078740–0.24803
Sand Coarse sand CSa 0.63–2.0 0.024803–0.078740
Medium sand MSa 0.2–0.63 0.0078740–0.024803
Fine sand FSa 0.063–0.2 0.0024803–0.0078740
Fine soil Silt Coarse silt CSi 0.02–0.063 0.00078740–0.0024803
Medium silt MSi 0.0063–0.02 0.00024803–0.00078740
Fine silt FSi 0.002–0.0063 0.000078740–0.00024803
Clay Cl ≤0.002 ≤0.000078740

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]:

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 very well sorted (très bien trié) à extremely poorly sorted, (extrêmement mal trié):

Diameter (phi units) Description
< 0.35 very well sorted
0.35 < < 0.50 well sorted
0.50 < < 1.00 moderately sorted
1.00 < < 2.00 poorly sorted
2.00 < < 4.00 very poorly sorted
4.00 < extremely poorly sorted

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. Krumbein, « Size frequency distributions of sediments », Journal of Sedimentary Petrology, vol. 2, no 4,‎ (DOI 10.1306/D4268EB9-2B26-11D7-8648000102C1865D)
  2. PetroWiki: Estimating permeability based on grain size
  3. 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)
  4. « ISO 14688-1:2002 – Geotechnical investigation and testing – Identification and classification of soil – Part 1: Identification and description », International Organization for Standardization (ISO)
  5. Folk et 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 )

Liens externes[modifier | modifier le code]