Dendrites d'oxyde de manganèse (MnO2) dans les calcaires de Cerin (Ain)

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

21/09/2009

Résumé

Arborescences minérales dans les calcaires de Cerin.


Figure 1. Dendrite d'oxyde de manganèse dans une fracture perpendiculaire aux couches, ancienne carrière de Cerin (Ain)

Dendrite d'oxyde de manganèse dans une fracture perpendiculaire aux couches, ancienne carrière de Cerin (Ain)

Oxyde de manganèse : MnO2.


Figure 2. Situation de la dendrite précédente d'oxyde de manganèse, ancienne carrière de Cerin (Ain)

Situation de la dendrite précédente d'oxyde de manganèse, ancienne carrière de Cerin (Ain)

Dendrite localisée dans une fracture sub-verticale, perpendiculaire aux couches stratigraphiques sub-horizontales.


Avant d'étudier les fossiles de Cerin (à partir de la semaine prochaine), nous allons vous montrer des dendrites, que nous verrons de temps en temps associées à certains fossiles dans les semaines qui viennent. Dans les carrières de Cerin (Ain), on peut voir, soit dans des fractures, soit dans les joints de stratification, de curieuses figures ressemblant à des nervures de feuilles fossiles. Il ne s'agit pas de végétaux fossiles, mais d'arborescences de micro-cristaux d'oxyde de manganèse (avec parfois un peu d'oxyde de fer), arborescences appelées « dendrites ». La croissance de ces arborescences cristallines se fait surtout après la diagenèse, par circulation de fluides (H2O) minéralisés dans les fractures et les surfaces interstrates. Ces dendrites sont en général constituées d'oxydes de manganèse (MnO2 = pyrolusite, également appelé psilomélane lorsqu'il est hydraté) plus ou moins mélangés à quelques pour-cents d'oxydes de fer. Il est probable que cette croissance cristalline soit favorisée par l'action de bactéries endogées ferroxydantes.

Cette morphologie dendritique est un « classique » de la croissance cristalline. Ainsi, tout un chacun a pu voir de telles arborescences de glace croître sur une vitre froide.

On peut voir de telles dendrites dans de très nombreuses roches (granite, quartzite, calcaire…). Dans les calcaires de Cerin, les plus belles et les plus fines se développent souvent à plat dans les joints de stratification, à l'intersection entre les strates et les fractures.

Figure 3. Un réseau dendritique à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

Un réseau dendritique à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

Le réseau s'est développé à partir de l'intersection entre la surface du banc et une micro-fracture.


Figure 4. Un réseau dendritique à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

Un réseau dendritique à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

Le réseau s'est développé à partir de l'intersection entre la surface du banc et une micro-fracture.


Figure 5. Réseaux dendritiques à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

Réseaux dendritiques à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

La flèche bleue localise le zoom de la figure 3.


Figure 6. Réseaux dendritiques à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

Réseaux dendritiques à la surface d'un banc, carrière de Cerin (Ain)

La flèche bleue localise le zoom de la figure 3.

Dans cette partie de la carrière, les bancs sont inclinés.


Figure 7. Dendrites visibles sur un joint de stratification, carrière de Cerin (Ain)

Dendrites visibles sur un joint de stratification, carrière de Cerin (Ain)

On observe dendrites et intersections avec des fractures à la surface du banc.


 

Figure 8. Dendrites visibles sur un joint de stratification dans les calcaires de Cerin (Ain)

Dendrites visibles sur un joint de stratification dans les calcaires de Cerin (Ain)

Figure 9. Dendrites visibles sur un joint de stratification dans les calcaires de Cerin (Ain)

Dendrites visibles sur un joint de stratification dans les calcaires de Cerin (Ain)