Ensemble des processus physiques et chimiques qui transforment des sédiments meubles en roche sédimentaire cohérente, principalement par compactage, cimentation et recristallisation chimique durant l'enfouissement et la diagenèse précoce.

Principe

La réduction de l'espace interstitiel et la liaison des grains sédimentaires par compactage mécanique et précipitation de ciments minéraux sous des conditions variables de pression, température et fluide conduit à un cadre rocheux durable qui préserve la fabricé déposée.

Démonstration

Une couche de sable enfouie est progressivement compactée par l'augmentation de la charge sus-jacente et la silice ou le calcite précipitent à partir des eaux interstitielles pour cimenter les grains, produisant un grès avec perte de porosité et gain de résistance.

Mauvaise application

Qualifier de 'lithification' la recristallisation métamorphique d'une roche déjà lithifiée méconnaît les températures, pressions et mécanismes de croissance cristalline distincts du métamorphisme et de la lithification diagenétique.

Conséquence

Lorsqu'elle est correctement reconnue, la lithification explique les propriétés mécaniques, l'évolution de la porosité et la préservation des structures sédimentaires primaires utilisées pour la caractérisation des réservoirs, l'interprétation stratigraphique et la reconstitution paléoenvironnementale.

Inversion

La dé-lithification correspondrait à la désagrégation de la roche en sédiment non consolidé par altération, fragmentation physique ou bioturbation intense détruisant la cohésion et réduisant le ciment intergranulaire.

Limite

S'applique aux processus diagenétiques en milieu sédimentaire et à l'enfouissement précoce ; il exclut les transformations métamorphiques de haut degré, la cristallisation ignée primaire et la consolidation superficielle des sols distincte de la véritable cimentation rocheuse.

Tension sémantique

Se recoupe avec la « diagenèse » et est parfois utilisé indifféremment, mais la lithification met l'accent sur le durcissement mécanique/chimique en roche tandis que la diagenèse englobe des changements chimiques, biologiques et texturaux plus larges à basse température.

Synthèse

La lithification est la voie diagenétique — principalement compactage et cimentation — par laquelle un sédiment meuble devient une roche sédimentaire, conférant intégrité physique et conservation des caractéristiques déposées utilisées en stratigraphie et en analyse de réservoir.