Spectrocolorimetric interpretation of sedimentary dynamics: The new "Q7/4 diagram"
2011
Debret, Maxime | Sebag, David | Desmet, Marc | Balsam, W. | Copard, Yoann | Mourier, Brice | Susperrigui, A.S. | Arnaud, Fabien | Bentaleb, Ilham | Chapron, Emmanuel | Lallier-Vergès, Elisabeth | Winiarski, T. | Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C) ; Université de Caen Normandie (UNICAEN) ; Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN) ; Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Institut des Sciences de la Terre d'Orléans - UMR7327 (ISTO) ; Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Transferts continentaux : forçages anthropiques, climatiques et géodynamiques ; Institut des Sciences de la Terre d'Orléans (ISTO) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Department of Geology ; University of Texas at Arlington [Arlington] | Équipe 5 - Impacts des Polluants sur les Écosystèmes (LEHNA IPE) ; Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE) ; Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) ; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA) | Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (EDYTEM) ; Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (Fédération OSUG) | Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | ECLIPSE-INSU CNRS, FED 4116 SCALE (SCiences Apliquées à L'Environnement) | REGAB projet
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Show more [+] Less [-]English. Colour is a fundamental property of sediment and is often used for lithographic description to determine sedimentological structures, facies etc. However, the sedimentary information contained in this parameter is difficult to extract because it is difficult to quantify. Colour can be quantified by spectrocolorimetry which provides very high resolution data quickly and non-destructively. When adapted to sedimentology, spectrocolorimeters prove to be powerful tools due to their low purchase and maintenance costs, and some are portable and easily used in-the-field. Several methods have been used to extract sedimentological data from colorimetric spectra (first derivatives, factorial analysis, etc.). In the present study, we first provide a review of the sedimentological application of spectrophotometers and, after having described these methods, their advantages and disadvantages, we then describe a new tool called the Q7/4 diagram (abscissa L*; Ordinates 700/400 ratio). This new technique permits sedimentological units to be defined, allows the identification of different sediment components and provides 5 distinct poles: Clayey deposits, organic rich deposits (chlorophyll a and by products), altered organic matter deposits, iron rich deposits, carbonated deposits. Coupled with the analysis of first derivative spectra, it is possible to distinguish different pigments linked to the degradation and/or nature of the organic material (Chlorophyll a, melanoidin, etc.), the state of iron oxidation (for example, hematite and goethite-like signatures) and the nature of clays. The Q7/4 diagram permits rapid acquisition of high resolution data on changes of sediment dynamics in geosystems that have been subjected to highly varied climatic/environmental conditions. The instrument is non destructive, easy to use and maintain, portable for use in the field, fast to implement, is capable of high resolution, and has a vast range of possible applications. Spectrocolorimetry appears to provide many advantages and could become an essential and robust tool for preliminary sedimentological studies.
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Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique