"Oursins" d'aragonite, Gergovie, Puy de Dôme (63)

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Emmanuelle Cecchi

Benoît Urgelli

ENS Lyon / DGESCO

24/03/2003

Résumé

Cristallisation d'aiguilles d'aragonite dans des basaltes hydrothermalisés.


Figure 1. "Oursins" d'aragonite dans un basalte du plateau de Gergovie (63)

"Oursins" d'aragonite dans un basalte du plateau de Gergovie (63)

Au Miocène, une coulée de basalte arriva dans un lac de cratère à l'emplacement de l'actuel plateau de Gergovie (63). Des eaux chaudes circulèrent dans les fissures du basalte et une altération du verre, des plagioclases, pyroxènes et olivines se produisit. Les eaux se chargèrent alors en calcium et un peu en magnésium. Ce calcium (légèrement pollué de magnésium) se déposa ensuite le long des fissures, sous forme de carbonate de calcium.

Le carbonate de calcium existe sous 2 formes cristallines : la calcite (rhomboédrique) et l'aragonite (orthorhombique). La calcite est la forme stable à basse pression (en surface). L'aragonite est la forme stable à haute pression (forte profondeur). C'est pour cela que l'immense majorité des calcaires est constituée de calcite et non d'aragonite.

Malgré cette instabilité thermodynamique de surface, certaines concentrations en ions (Mg++, Sr++ ...) ou l'action de la vie peuvent favoriser la croissance des cristaux d'aragonite, métastables, au dépend de ceux de calcite. Les coraux par exemple fabriquent un test d'aragonite; certaines sources hydrothermales, si leurs eaux ont la concentration en ion adéquate (Mg++,...) peuvent aussi déposer de l'aragonite. Il se forme alors des cristaux en forme d'aiguilles, souvent déposées en touffes ou gerbes rayonnantes (appelées "oursins") dans les fissures ouvertes ou à l'émergence de la source. C'est ce qui est arrivé à Gergovie il y a 15 à 20 millions d'année.

Parce que l'aragonite n'est qu'une forme métastable, la destinée de ces beaux cristaux est de lentement se transformer en calcite. D'ici quelques dizaines de millions d'années, les beaux cristaux de Gergovie auront donc disparu...

Pour en savoir plus sur l'aragonite : http://www.chez.com/ericlecaplain2/Aragonite.html

Figure 2. Détail d'un "oursin" d'aragonite

Détail d'un "oursin" d'aragonite