Mots clés : pseudomorphose, cristal, glace, goutte de pluie

Pseudomorphoses de cristaux de glace, marqueurs paléo-climatiques, carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

18/04/2011

Résumé

Pseudomorphoses de cristaux de glace dans des boues permiennes.


Figure 1. Plan de stratification d'une pélite permienne montrant des empreintes (en creux) de cristaux (en forme d'aiguilles) maintenant disparus, carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault

Plan de stratification d'une pélite permienne montrant des empreintes (en creux) de cristaux (en forme d'aiguilles) maintenant disparus, carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault

La comparaison de ces structures avec des structures actuelles de même forme et de même taille permet d'en proposer une interprétation : il s'agirait d'empreintes de cristaux de glace ayant « poussé » dans une vase humide molle.


Figure 2. Plan de stratification d'une pélite permienne montrant des empreintes (en creux) de cristaux (en forme d'aiguilles) maintenant disparus, carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault

Plan de stratification d'une pélite permienne montrant des empreintes (en creux) de cristaux (en forme d'aiguilles) maintenant disparus, carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault

Zoom de la photo précédente.

La comparaison de ces structures avec des structures actuelles de même forme et de même taille permet d'en proposer une interprétation : il s'agirait d'empreintes de cristaux de glace ayant « poussé » dans une vase humide molle.


Figure 3. Autre échantillon d'une pélite permienne montrant des empreintes (en creux) de cristaux (en forme d'aiguilles) maintenant disparus, carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault

Autre échantillon d'une pélite permienne montrant des empreintes (en creux) de cristaux (en forme d'aiguilles) maintenant disparus, carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault

La comparaison de ces structures avec des structures actuelles de même forme et de même taille permet d'en proposer une interprétation : il s'agirait d'empreintes de cristaux de glace ayant « poussé » dans une vase humide molle.


Dans la carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault, les exploitants utilisent les dolomies massives. La mince couverture de pélites permiennes est décapée et mise en tas sous forme de déblais. C'est au hasard des déversements de déblais ou de l'élargissement des voies d'accès à la carrière que l'on peut trouver sur les surfaces de stratification de ces pélites des pseudomorphoses de cristaux de glace. Les figures 4 à 8 montrent un exemple actuel (février 2010) de la formation de telles structures.

Figure 4. Chemin de terre avec une flaque d'eau au premier plan, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Chemin de terre avec une flaque d'eau au premier plan, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Pendant la nuit, il a fait –10°C, et l'eau de cette flaque boueuse a gelé. Pendant la journée, avec le soleil, la boue dégèle et commence à sécher. Les figures 5 et 6 montrent des gros plans de cette flaque. Les figures 7 et 8 montrent une autre flaque d'eau à quelques mètres de là, mais qui est restée plus longtemps à l'ombre (d'un pin) et qui n'a pas commencé à dégeler.


 

Figure 5. Flaque d'eau au soleil, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Flaque d'eau au soleil, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Pendant la nuit, il a fait –10°C, et l'eau de cette flaque boueuse a gelé. Avec le soleil matinal, la boue dégèle et commence à sécher. La trace des cristaux de glace en aiguilles formés pendant la nuit se voit très bien dans la boue meuble.


Figure 6. Flaque d'eau au soleil, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Flaque d'eau au soleil, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Zoom de la photo précédente.

Pendant la nuit, il a fait –10°C, et l'eau de cette flaque boueuse a gelé. Avec le soleil matinal, la boue dégèle et commence à sécher. La trace des cristaux de glace en aiguilles formés pendant la nuit se voit très bien dans la boue meuble.


Figure 7. Flaque d'eau à l'ombre, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Flaque d'eau à l'ombre, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

En croissant, les cristaux ont pénétré la boue en la repoussant et forment des cristaux de glace pure fichée dans l'argile. En fondant et en se desséchant partiellement, on obtient un état semblable à celui de la flaque des figures 5 et 6. Si cette argile est recouverte d'une nouvelle couche de sédiments sans que ces perturbations superficielles soient détruites, et si cette boue subit une diagenèse, on obtiendra les pélites des figures 1 à 3.


Figure 8. Flaque d'eau à l'ombre, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Flaque d'eau à l'ombre, quelque part dans les Hautes Alpes, un matin de février 2010

Zoom de la photo précédente.

En croissant, les cristaux ont pénétré la boue en la repoussant et forment des cristaux de glace pure fichée dans l'argile. En fondant et en se desséchant partiellement, on obtient un état semblable à celui de la flaque des figures 5 et 6. Si cette argile est recouverte d'une nouvelle couche de sédiments sans que ces perturbations superficielles soient détruites, et si cette boue subit une diagenèse, on obtiendra les pélites des figures 1 à 3.


Figure 9. Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue d'une surface de stratification

Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue d'une surface de stratification

Pseudomorphoses probables de cristaux de glace ayant une morphologie différente (pourquoi ?) de celles des figures 1 à 3.


Figure 10. Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue d'une surface de stratification

Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue d'une surface de stratification

Zoom de la photo précedente.

Pseudomorphoses probables de cristaux de glace ayant une morphologie différente (pourquoi ?) de celles des figures 1 à 3.


Figure 11. Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue en coupe

Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue en coupe

Pseudomorphoses probables de cristaux de glace ayant une morphologie différente (pourquoi ?) de celles des figures 1 à 3.


Figure 12. Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue en coupe

Échantillon de pelites permiennes de Loiras montrant des pseudomorphoses, vue en coupe

Zoom de la photo précédente.

Pseudomorphoses probables de cristaux de glace ayant une morphologie différente (pourquoi ?) de celles des figures 1 à 3.


Trouver des pseudomorphoses de cristaux de glace dans le Permien basal du bassin de Lodève n'est pas qu'une anecdote. Il permet de préciser les reconstitutions paléogéographiques et paléoclimatiques. Au Permien inférieur, les données paléomagnétiques indiquent que la France était située à l'équateur. Or, il semble bien que le lac permien pouvait geler épisodiquement, malgré un climat globalement favorable à la végétation. Pour qu'un lac équatorial puisse geler, on est amené à supposer qu'il s'agissait d'un lac de montagne, situé à une certaine altitude. Cette conclusion est tout à fait compatible avec la situation de la France au Permien basal, au sein de la chaîne hercynienne qui vient de se former.

Figure 13. La Terre au Permien basal : reconstitution paléogéographique

La Terre au Permien basal : reconstitution paléogéographique

Le bassin de Lodève était situé au sein de la chaîne hercynienne (triangles marrons et blancs) qui venait de se former. Rien d'étonnant qu'un lac de montagne puisse geler épisodiquement, même à l'équateur. Qui a passé quelques nuits dans les hautes Andes équatoriales sait très bien que les nuits peuvent y être très fraîches.


Bien que cela n'ait pas un grand intérêt géologique, je ne peux résister à l'envie de montrer de splendides cristaux de glace s'étant développés dans de la boue actuelle.

Figure 14. Empreintes de cristaux de glace dans une flaque d'eau actuelle, montrant que ceux-ci peuvent atteindre de grande taille

Empreintes de cristaux de glace dans une flaque d'eau actuelle, montrant que ceux-ci peuvent atteindre de grande taille

Si quelqu'un peut envoyer à Planet-Terre de telles empreintes, mais fossiles, nous sommes preneurs...


Figure 15. Empreintes de cristaux de glace dans une flaque d'eau actuelle, montrant que ceux-ci peuvent atteindre de grande taille

Empreintes de cristaux de glace dans une flaque d'eau actuelle, montrant que ceux-ci peuvent atteindre de grande taille

Si quelqu'un peut envoyer à Planet-Terre de telles empreintes, mais fossiles, nous sommes preneurs...


Figure 16. Empreintes de cristaux de glace dans une flaque d'eau actuelle, montrant que ceux-ci peuvent atteindre de grande taille

Empreintes de cristaux de glace dans une flaque d'eau actuelle, montrant que ceux-ci peuvent atteindre de grande taille

Si quelqu'un peut envoyer à Planet-Terre de telles empreintes, mais fossiles, nous sommes preneurs...


 

Figure 17. Flaque d'eau actuelle avec empreintes de cristaux de glace et de gouttes de pluie

Flaque d'eau actuelle avec empreintes de cristaux de glace et de gouttes de pluie

On peut noter que les gouttes de pluies recoupent les traces de cristaux de glace, et non l'inverse. On peut donc faire la chronologie suivante : (1) remplissage de la flaque par de l'eau, (2) gel, (3) dégel, (4) assèchement partiel, (5) chute de quelques goutte de pluie.


Figure 18. Flaque d'eau actuelle avec empreintes de cristaux de glace et de gouttes de pluie

Flaque d'eau actuelle avec empreintes de cristaux de glace et de gouttes de pluie

On peut noter que les gouttes de pluies recoupent les traces de cristaux de glace, et non l'inverse. On peut donc faire la chronologie suivante : (1) remplissage de la flaque par de l'eau, (2) gel, (3) dégel, (4) assèchement partiel, (5) chute de quelques goutte de pluie.


Figure 19. Flaque d'eau actuelle avec empreintes de cristaux de glace et de gouttes de pluie

Flaque d'eau actuelle avec empreintes de cristaux de glace et de gouttes de pluie

On peut noter que les gouttes de pluies recoupent les traces de cristaux de glace, et non l'inverse. On peut donc faire la chronologie suivante : (1) remplissage de la flaque par de l'eau, (2) gel, (3) dégel, (4) assèchement partiel, (5) chute de quelques goutte de pluie.

On connaissait déjà des gouttes de pluies fossiles. Même appel au peuple : si quelqu'un pouvait noue envoyer des pseudomorphoses de glace fossile recoupées (ou recoupant) des traces de gouttes de pluies également fossiles, nous serions preneurs.


 
Mots clés : pseudomorphose, cristal, glace, goutte de pluie