Mots clés : ammonite, oolite ferrugineuse, calcite, géode, dolomie, diagenèse

Les ammonites calcitisées du Toarcien – Aalénien inférieur des Monts d'Or lyonnais

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

12/12/2011

Résumé

Géodes de calcite dans des loges d'ammonites.


Figure 1. Échantillon scié de marne ferrugineuse du Toarcien des Monts d'Or lyonnais contenant deux ammonites et une bélemnite

Échantillon scié de marne ferrugineuse du Toarcien des Monts d'Or lyonnais contenant deux ammonites et une bélemnite

On voit bien, à gauche, une petite ammonite (qui n'a pas été coupée par la scie) et juste au-dessus une bélemnite qui, elle, a été sciée. On voit surtout une ammonite de 20 cm de diamètre qui occupe la majorité de l'échantillon. Sa structure interne, découpée en loges limitées par des cloisons comme tous les céphalopodes, est particulièrement mise en valeur par des cristallisations de calcite. La première loge, celle ou vivait l'animal (à droite), est remplie de marne riche en oolites d'oxyde de fer (limonite = oxyde ferrique hydraté). Les deux loges suivantes, remplies de marne, ont partiellement disparu. La majorité des loges suivantes, sauf celles du haut de l'échantillon et du centre n'ont pas été remplies de sédiments, mais ont été partiellement remplies par de la calcite diagénétique, transformant ces loges en autant de mini-géodes.


Nous avons vu la semaine dernière des fossiles de gastéropodes (Helix) dont la cavité interne avait été remplie de calcédoine bleue (lussatite) par un hydrothermalisme péri-volcanique. Si trouver de tels échantillons est exceptionnel, il est beaucoup plus facile de trouver des fossiles dont la cavité interne est partiellement remplie de carbonates ou de silice déposés dans ces cavités pendant la diagénèse.

Le Toarcien - Aalénien inférieur de la région lyonnaise contient une couche de marne riche en oolites d'oxyde de fer, en bélemnites et en ammonites. La majorité des cavités internes de ces ammonites sont remplies de sédiment. Quelques-unes n'ont pas été remplies, et les eaux circulant pendant la diagenèse ont partiellement rempli certaines des loges restées vides, les transformant en autant de géodes. À chaque fois qu'on trouve une ammonite, on a un dilemme : la couper par la tranche ou non. Couper une ammonite qui n'a pas de calcite interne peut gâcher un bel échantillon ; ne pas en couper une qui serait calcitisée gâche « un trésor » qui reste caché au regard.

On peut trouver ces ammonites comme pierres des champs, en parcourant les chantiers en cours, ou en visitant la carrière Lafarge de Belmont d'Azergues, carrière en activité mais qu'on peut visiter certains week-ends lors d'opérations portes ouvertes ou en adhérant à un club local de géologues amateurs.

Offrir une telle ammonite est l'occasion de faire un « cadeau surprise » à l'occasion des fêtes de cette fin d'année 2011.


Figure 3. La carrière Lafarge de Belmont d'Azergues

La carrière Lafarge de Belmont d'Azergues

Le secteur de couleur violacée au N-O de la carrière correspond à l'emplacement des marnes ferrugineuses riches en ammonites.


Figure 4. Moule interne d'ammonite, Toarcien - Aalénien inférieur de la région lyonnaise

Moule interne d'ammonite, Toarcien - Aalénien inférieur de la région lyonnaise

Sur ce moule interne d'ammonite (de 15 cm de diamètre), on voit très bien les lignes de suture. Cette ammonite n'a pas été coupée ; on ne sait donc pas si elle contient des loges calcitisées.


 

Figure 5. Ammonite de 20 cm de diamètre, Toarcien - Aalénien inférieur de la région lyonnaise

Ammonite de 20 cm de diamètre, Toarcien - Aalénien inférieur de la région lyonnaise

Vue externe avant coupe.


Figure 6. Ammonite de 20 cm de diamètre, Toarcien - Aalénien inférieur de la région lyonnaise

Ammonite de 20 cm de diamètre, Toarcien - Aalénien inférieur de la région lyonnaise

Une fois coupée, on s'aperçoit que toutes les loges, sauf une, ont été remplies de sédiment.


Figure 7. Côté « brut » et côté coupé de l'échantillon de marne ferrugineuse du Toarcien des Monts d'Or lyonnais de la figure 1

Côté « brut » et côté coupé de l'échantillon de marne ferrugineuse du Toarcien des Monts d'Or lyonnais de la figure 1

La vue de l'échantillon brut ne laissait pas prévoir la beauté de l'intérieur.


 

Figure 8. Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Partie centrale de l'ammonite de la figure 4.


Figure 9. Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Partie droite de l'ammonite de la figure 4.

On voit très bien les oolites d'oxyde de fer (limonite), les cloisons séparant les loges et leur remplissage partiel de calcite.


Figure 10. Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Partie gauche de l'ammonite de la figure 4.

On voit très bien les oolites d'oxyde de fer (limonite), les cloisons séparant les loges et leur remplissage partiel de calcite. Une loge, en plus de la calcite, a vu cristalliser un amas de cristaux de dolomite.


Figure 11. Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Ammonite calcitisée du Toarcien des Monts d'Or lyonnais

Partie gauche de l'ammonite de la figure 4.

Gros plan sur la loge qui contient, en plus de la calcite, un amas de cristaux de dolomite.

Cette dolomite recouvre la calcite et a donc cristallisé postérieurement. On assiste là à une évolution de la composition chimique ou des conditions pression-température des eaux pendant la diagénèse.


Figure 12. Ammonite calcitisée du Toarcien des environs de Lyon

Ammonite calcitisée du Toarcien des environs de Lyon

Vue globale.


Figure 13. Ammonite calcitisée du Toarcien des environs de Lyon

Ammonite calcitisée du Toarcien des environs de Lyon

Zoom sur la partie centrale.


Mots clés : ammonite, oolite ferrugineuse, calcite, géode, dolomie, diagenèse