Habitations en bois silicifié dans l'Arizona et le Dakota du Sud (USA)

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

08/01/2018

Résumé

Bois silicifié utilisé comme matériau de construction dans le Petrified Forest National Park d'Arizona et dans le Dakota du Sud. Silice sous forme d'opale, de calcédoine, d'agate ou de quartz.


Figure 1. La « Maison d'agate » ( Agate House ) dans le Petrified Forest National Park , Arizona (USA)

Il s'agit de ruines d'un pueblo (village) amérindien, village habité entre les années 900 et 1200, et restauré en 1933-1934. Les habitations de ce village sont presque entièrement constituées de bois silicifié du Trias supérieur (-225 Ma). Ce bois silicifié est presque entièrement constitué d'agate, variété de calcédoine souvent zonée, d'où le nom de ce site du Petrified Forest National Park .


Figure 2. Un autre secteur de la « Maison d'agate » ( Agate House ) dans le Petrified Forest National Park , Arizona (USA)

Il s'agit de ruines d'un pueblo (village) amérindien, village habité entre les années 900 et 1200, et restauré en 1933-1934. Les habitations de ce village sont presque entièrement constituées de bois silicifié du Trias supérieur (-225 Ma). Ce bois silicifié est presque entièrement constitué d'agate, variété de calcédoine souvent zonée, d'où le nom de ce site du Petrified Forest National Park .


Figure 3. Détail d'un mur de l' Agate House (« Maison d'agate ») dans le Petrified Forest National Park , Arizona (USA)

Les fibres du bois, même silicifié, sont nettement visibles.


La Forêt pétrifiée de l'Arizona située dans le Petrified Forest National Park est justement renommée. Elle date du Trias supérieur, 225 Ma. Sa genèse de ce gisement de bois silicifié est la même que celle du gisement de Namibie, aussi intéressante mais beaucoup moins célèbre, qui a, lui, un âge permien (cf. Une "forêt pétrifiée" de gymnospermes permiens du Damaraland, près de Khorixas, Namibie ). Les arbres auraient été arrachés de leur forêt par des tempêtes, transportés par des fleuves et sédimentés là où ils se trouvent, interstratifiés dans les sables et argiles devenus maintenant grès argileux. Une fois ensevelis et préservés des xylophages et autres moisissures, les constituants organiques de ces arbres (lignine et cellulose principalement) ont très lentement été décomposés (par des bactéries) et/ou dissouts (par les eaux très siliceuses et acides circulant dans les sédiments gréso-pélitiques). Dès que de la place, si minime soit-elle, était libérée par la disparition des composés ligno-cellulosiques, cette place était occupée par de la silice précipitant à partir des eaux circulantes, silice qui remplaçait donc, micron cube après micron cube, le matériel organique. Ce type de silicification est suffisamment fin et progressif pour préserver la structure du bois. La silice qui a remplacé le bois est principalement sous forme d'opale (silice quasiment amorphe) et/ou de calcédoine (silice cryptocristalline). Dans des cavités internes aux troncs ont pu se développer des cristaux de quartz. Cette silice est colorée (par des oxydes de fer et/ou de manganèse) en brun rouge à brun noir, rouge ou bleuté. La majorité des troncs fossiles d'Arizona sont des troncs d'araucaria ( Araucarioxylon arizonicum ).

Vers l'an 1000, des Amérindiens ont utilisé des morceaux de ces troncs fossiles pour bâtir un village (pueblo). Les ruines de ce village sont connues sous le nom d' Agate House , l'agate étant une variété de calcédoine utilisée comme pierre fine pour confectionner divers objets (cf. Les vitraux d'agate et de tourmaline de la cathédrale de Zurich (Suisse) ).

Outre la différence d'âge (Trias / Permien), il y d'autres différences entre les forêts américaine et namibienne. Bien qu'il n'y ait aucun arbre en place, certains des arbres d'Arizona ont été très peu transportés et ont conservé leur système racinaire. Les sédiments ayant enseveli les arbres de l'Arizona comprenait une part notable de retombées volcaniques siliceuses (rhyolitiques). Et la silice est souvent plus colorée en Arizona qu'en Namibie.

Les murs de ce village, ses environs immédiats et d'innombrables secteurs de ce parc national permettent d'admirer ces bois fossiles aux multiples couleurs. Pour le plaisir des yeux, nous vous en montrons 7 images.

Figure 4. Section d'un tronc silicifié, Petrified Forest National Park , Arizona (USA)

Vues de détail ci-dessous.


Figure 5. Détail de section de tronc silicifié, Arizona

Des cavités internes sont tapissées de calcédoine mamelonnée, elle-même recouverte de microcristaux de quartz.


Figure 6. Zoom sur une section de tronc silicifié, Arizona

Détail de la photo précédente.

Des cavités internes sont tapissées de calcédoine mamelonnée, elle-même recouverte de microcristaux de quartz.


Figure 7. Vue d'ensemble d'une coupe transversale d'un tronc silicifié, Petrified Forest National Park , Arizona (USA)

Détails ci-dessous.


Figure 8. Détail d'une coupe transversale d'un tronc silicifié, Arizona


Figure 9. Autre détail d'une coupe transversale d'un tronc silicifié, Arizona



Ramasser des morceaux de bois silicifié n'était pas difficile pour les Amérindiens (c'est maintenant strictement interdit dans les limites du parc national). Certaines couches argilo-gréseuses en contiennent énormément. L'érosion de ces couches très tendres laisse sur place tous les fragments volumineux de bois silicifié, trop lourds pour être transportés par les eaux de ruissellement. Nous vous montrons trois zooms d'un paysage caractéristique de ce parc : ravines plus ou moins escarpées, badlands et collines émoussées tapissées de troncs plus ou moins entiers, puis vous montrons des figures d'érosion rappelant des "cheminées de fées".

Figure 11. Un paysage caractéristique du Petrified Forest National Park , Arizona (USA)




Figure 14. Érosion des argiles gréseuses avec ravines et "chapeaux" de bois silicifié, Petrified Forest National Park , Arizona (USA)

L'érosion des argiles gréseuses contenant des gros fragments de bois silicifié peut créer des reliefs qui ne sont pas sans rappeler les cheminées de fées (cf. La « Salle de bal des demoiselles coiffées », Théus, Hautes Alpes )


Figure 15. Zoom sur un analogue de cheminée de fée, , Petrified Forest National Park , Arizona (USA)

L'érosion des argiles gréseuses contenant des gros fragments de bois silicifié peut créer des reliefs qui ne sont pas sans rappeler les cheminées de fées (cf. La « Salle de bal des demoiselles coiffées », Théus, Hautes Alpes )


Il n'y a pas qu'en Arizona que l'on trouve du bois silicifié aux USA. On en trouve en particulier dans le Dakota du Sud. Dans cet état, il y a deux époques géologiques ayant engendré des forets pétrifiées : le Crétacé inférieur (120-130 Ma) avec surtout des cycadales et des cyprès, et le Paléocène (60 Ma), avec surtout des conifères. Les Américains "modernes" du Dakota du Sud ont parfois imité les anciens Amérindiens en faisant aussi (à des fins plus ou moins touristiques) des habitations en bois silicifié. En témoigne une maison de la rue principale de Custer, petite ville du Dakota du Sud.

Figure 16. Une maison faite de, ou du moins recouverte de, bois silicifié, dans la rue principale de Custer, Dakota du Sud (USA)

Ces arbres sont-ils crétacés ou paléocènes ?


Figure 17. Détail de bois silicifié dans le mur d'une maison de la rue principale de Custer, Dakota du Sud (USA)

Ces arbres sont-ils crétacés ou paléocènes ?


Figure 18. Détail de bois silicifié dans le mur d'une maison de la rue principale de Custer, Dakota du Sud (USA)

Ces arbres sont-ils crétacés ou paléocènes ?


Figure 19. Détail de bois silicifié dans le mur d'une maison de la rue principale de Custer, Dakota du Sud (USA)

Ces arbres sont-ils crétacés ou paléocènes ?