Mots clés : silex, rognon, épigénie, oursin, Micraster, bivalve, Inoceramus, ammonite

La Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

21/12/2009

Résumé

Silex et fossiles dans la craie du Crétacé du bassin de Paris.


Figure 1. La Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

La Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

À gauche, oursin fossile (récolté dans la même région) partiellement englobé par un rognon de silex.

À droite, détail d'une statue d'une Vierge à l'Enfant et de son cadre incrusté d'oursins fossiles.


Depuis quelques années, nous avons pris l'habitude de « fêter Noël » avec des "Vierges géologiques". Après la Madone des pillows et la Madone de Foligno à la météorite, voici la Madone des oursins et des silex.

La cité souterraine de Naours est constituée d'un réseau de galeries souterraines creusées dans la craie du Crétacé supérieur (Turonien supérieur – Coniacien). Ces niveaux sont riches en silex et en fossiles d'oursins ( Micraster sp .), de bivalves ( Inoceramus sp. ) et d'ammonites. Ces galeries ont été creusées à partir du IIIème siècle, et occupées plus ou moins épisodiquement jusqu'à la dernière guerre mondiale. Une véritable ville souterraine s'étend ainsi, formée de 28 galeries et de 300 pièces. On y trouve des places publiques, des étables, des puits et des cheminées ainsi que des chapelles, dont l'une abrite cette Vierge complètement entourée d'un cadre décoré d'oursins fossiles du Crétacé supérieur, fossiles très abondants dans certains niveaux. Outre son intérêt historique, la visite de la partie aménagée de la cité souterraine de Naours permet de bien voir les lits de silex très abondants dans la craie du bassin Parisien, ainsi que quelques autres fossiles.

Figure 2. La Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

La Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

Le pourtour de cette statue a été entièrement décoré d'oursins fossiles.


 

Figure 3. La salle souterraine abritant la Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

La salle souterraine abritant la Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

Le pourtour de cette statue a été entièrement décoré d'oursins fossiles.


Figure 4. Les oursins situés près du bras droit de la Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

Les oursins situés près du bras droit de la Madone des oursins et des silex, cité souterraine de Naours, Somme

Malgré l'éloignement de la statue et des oursins (la statue est située à plusieurs mètres de hauteur), on peut reconnaître ces oursins comme des Micraster sp. .


Figure 5. Un Micraster sp. trouvé dans les environs de Naours, Sommes

Un Micraster sp.trouvé dans les environs de Naours, Sommes

 

La craie du Crétacé supérieur du bassin parisien est réputée (à juste titre) pour ses silex. On peut bien voir ces silex sur les falaises du Pays de Caux, comme à Étretat ; mais on peut aussi les observer dans les galeries de la cité souterraine de Naours.

Figure 6. Bancs de « rognons » de silex dans la craie du Turonien supérieur – Coniacien, cité souterraine de Naours, Somme

Bancs de « rognons » de silex dans la craie du Turonien supérieur – Coniacien, cité souterraine de Naours, Somme

Les silex ne forment pas de strates proprement dites, mais des nodules, appelés aussi « rognons », masses irrégulières centimétriques à décimétriques englobées dans la craie. Si les silex ne forment pas de strates continues, ils sont particulièrement abondants au niveau de certaines strates.


 

Figure 8. Gros plan sur des rognons de silex inclus dans la craie du Turonien supérieur – Coniacien, cité souterraine de Naours, Somme

Gros plan sur des rognons de silex inclus dans la craie du Turonien supérieur – Coniacien, cité souterraine de Naours, Somme

Le corps siliceux du silex est particulièrement sombre. Sa bordure (appelée cortex) est plus claire, et parfois jaune-orangée comme on le voit au niveau des flèches.


Les silex sont constitués de silice quasiment pure, plus ou moins hydratée, amorphe ou crypto-cristalline. L'origine des silex a longtemps été l'occasion de débats intenses. Les silex ne sont pas des roches sédimentaires au sens strict, en ce sens qu'il n'y a pas eu dépôt de silex comme il y a dépôt de galets, de sable, de carbonate ou de sel. Les rognons de silex croissent in situ au sein de sédiments carbonatés déjà déposés, pendant la diagenèse. Les débats intenses concernent le moment de cette croissance : (1) pendant la diagenèse précoce, au sein de sédiments carbonatés encore meubles faiblement enfouis sous une très faible épaisseur de boue, (2) ou, au contraire, pendant une diagenèse plus tardive, au sein de calcaires déjà compactés, assez profondément enfouis sous une pile sédimentaire. Il est probable que les deux situations et tous leurs intermédiaires existent.

Les boues sédimentaires sont rarement purement carbonatées, du fait de la présence de silice dissoute dans l'eau de mer et de nombreux organismes planctoniques (diatomées, radiolaires) ou benthiques (spongiaires) à test ou spicules siliceux. Cette silice est en générale dispersée (plus ou moins régulièrement) dans la boue sédimentaire. Dans le cas de la craie, la boue planctonique contenait quelques fractions de pourcent de tests siliceux, dispersés dans une immense majorité de coccolithes (test de Coccolithophoridés). Les eaux circulant dans le sédiments lors de la diagénèse dissolvent localement les tests siliceux dans les niveaux les moins riches en silice, silice qui pourra re-précipiter autour de germes de nucléation, en particulier dans les strates initialement les plus siliceuses. Les masses siliceuses croissent ainsi et forment ces masses irrégulières, les rognons de silex.

En croissant, ces silex peuvent englober partiellement ou totalement des élément pré-existants comme des fossiles. Les joints de stratification, certaines bioturbations comme des terriers… peuvent localement jouer le rôle de drains et peuvent également piéger la silice et être des sites privilégiés de précipitation de silex. Souvent, la silice se substitue au carbonate des fossiles, en particulier des oursins, sans changer la forme du fossile. On parle du phénomène d'épigénie. Les oursins fossiles de la craie, initialement en calcite comme tous les échinodermes, sont souvent épigénisés en silex.

Les deux images suivantes montrent un fossile d'oursin silicifié, partiellement englobé par un rognon de silex.

Figure 9. Oursin fossile partiellement englobé par un rognon de silex, trouvé dans la région de Naours, Somme

Oursin fossile partiellement englobé par un rognon de silex, trouvé dans la région de Naours, Somme

Cette association fait penser à la phagocytose d'un corps étranger par un globule blanc ou une amibe. La couleur orangée est une couleur fréquente du cortex des silex.


Figure 10. Oursin fossile partiellement englobé par un rognon de silex, trouvé dans la région de Naours, Somme

Oursin fossile partiellement englobé par un rognon de silex, trouvé dans la région de Naours, Somme

Cette association fait penser à la phagocytose d'un corps étranger par un globule blanc ou une amibe. La couleur orangée est une couleur fréquente du cortex des silex.


Il n'y a pas que des oursins fossiles dans le Crétacé supérieur de Naours, mais aussi d'autres fossiles comme des inocérames, des ammonites… De tels fossiles (parfois signalés par les gestionnaires du site) peuvent être découverts au gré de la visite.

Figure 11.  Inoceramus sp. (entouré de peinture noire), cité souterraine de Naours, Somme

Inoceramus sp. (entouré de peinture noire), cité souterraine de Naours, Somme

Ce bivalve de quelques centimètres de diamètre est visible au plafond d'une galerie de la cité souterraine.


Figure 12.  Inoceramus sp. (entouré de peinture noire), cité souterraine de Naours, Somme

Inoceramus sp. (entouré de peinture noire), cité souterraine de Naours, Somme

Ce bivalve de quelques centimètres de diamètre est visible au plafond d'une galerie de la cité souterraine.


Figure 13. Salle souterraine sommairement aménagée par des murs de soutènement réalisés avec des roches prélevées sur place, cité souterraine de Naours, Somme

Salle souterraine sommairement aménagée par des murs de soutènement réalisés avec des roches prélevées sur place, cité souterraine de Naours, Somme

Dans cette salle ((chapelle, salle des fête ?), une ammonite est visible dans l'une de ces pierres légèrement en dessous à droite de la dalle indiquant la date des célébrations / fêtes.




 

Figure 16. Vue "aérienne" du site de Naours (Somme) : vallée creusée dans le plateau crayeux picard

Vue "aérienne" du site de Naours (Somme) : vallée creusée dans le plateau crayeux picard

L'entrée de la cité souterraine est localisée par la croix rouge.


Figure 17. Vue "aérienne" et géologique du site de Naours (Somme) : vallée creusée dans le plateau crayeux picard

Vue "aérienne" et géologique du site de Naours (Somme) : vallée creusée dans le plateau crayeux picard

L'entrée de la cité souterraine est localisée par la croix rouge.


Mots clés : silex, rognon, épigénie, oursin, Micraster, bivalve, Inoceramus, ammonite