Pseudomorphoses de sel

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Emmanuelle Cecchi

Florence Kalfoun

ENS Lyon / DGESCO

15/03/2004

Résumé

Moulages de cubes dissous de halite (NaCl) dans des argilites et des grès.


Figure 1. Pseudomorphoses du Dévonien moyen du Boulonnais (Pas de Calais)

Pseudomorphoses du Dévonien moyen du Boulonnais (Pas de Calais)

L'actualité récente à mis en valeur les empreintes de cristaux d'évaporite sur Mars (voir Comment suivre en direct l'exploration martienne et comment jouer au "géologue martien" ? Un exemple : Y aurait-il des fentes de dessiccation et du gypse dans Meridiani planum ? ). La genèse de telles empreintes est la suivante : dans un sédiment meuble imbibé d'eau "salée", une évaporation fait cristalliser en surface ou au sein du sédiment mou des cristaux de gypse (CaSO3, 2 H2O), de sel (NaCl)… La dissolution ultérieure de ces cristaux laisse des vides dont la morphologie conserve la forme géométrique du cristal. Ce vide peut rester sous forme de cavité, ou être "re-rempli" dans 2 conditions :

  1. la dissolution et le remplissage se font à l'intérieur du sédiment par des eaux circulantes,
  2. les cristaux se sont faits à la surface des sédiments pendant une période d'exondation et d'évaporation ; le retour de l'eau dissout les cristaux d'évaporite et laisse des cavités géométriques à la surface du sédiment ; la couche sédimentaire suivante remplit alors les cavités et les moule. C'est ce qui s'est passé dans les deux échantillons montrés ici.

La première photographie montre une argilite du Dévonien moyen du Boulonnais (62). À sa surface, on voit une couche d'argiles marines claires, soumises à une évaporation intense, où ont cristallisé de nombreux cubes de NaCl. Le retour de la mer a dissous les cubes de sel en préservant l'empreinte creuse géométrique. Une deuxième couche d'argile plus sombre (et légèrement plus résistante) a recouvert la première couche, en remplissant les cavités. On obtient l'échantillon en clivant la roche 350 millions d'années plus tard entre les 2 couches d'argiles. Les anciens cristaux de sels se voient maintenant sous forme de carrés gris sombre au sein de la première couche plus claire.

La deuxième photographie montre le résultat du remplissage d'une couche d'argile avec ses cavités cubiques (comme pour le premier échantillon) par une couche de sable, maintenant devenue grès. Ce grès, beaucoup plus résistant que les argiles sous-jacentes, représente donc un moulage naturel d'une vasière de bord de mer avec ses cavités cubiques de cristaux de sel dissous. Les anciens cristaux de sels se voient sous la forme de nombreux cubes en saillies.

Figure 2. Pseudomorphoses du Trias de la montagne de Caussol (Ardèche)

Pseudomorphoses du Trias de la montagne de Caussol (Ardèche)

Moulage naturel d'une vasière de bord de mer avec ses cavités cubiques de cristaux de sel dissous.