Structure interne des dépôts de travertins cabonatés

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Florence Kalfoun

ENS Lyon / DGESCO

05/12/2005

Résumé

Coupes de concrétions calcaires dans le lit de rivières.


Figure 1. Structure interne des concrétions calcaires dans le ruisseau de Baume les Messieurs (Jura)

À droite, la roche est poreuse, spongieuse et correspond à un amoncellement de mousses, brins d'herbes... recouvertes de calcaire. A gauche, le dépôt est laminé. Le changement de type de dépôt correspond à une modification du milieu (variation de température ? variation de la vitesse du courant ?)


La semaine dernière, nous avons vu des travertins carbonatés se déposant dans le cours de ruisseaux et rivières. Des divagations du cours d'eau ou des aménagements humains mettent parfois "hors d'eau" ces dépôts de travertins, ce qui permet d'en voir l'intérieur.

La figure 1 (Baume les Messieurs, Jura) montre la structure "classique" de tels dépots. Ces dépôts peuvent être de nature double. À droite, on voit une roche poreuse, "spongieuse". Il s'agit en fait d'amoncellements de mousses (bryophytes), brins d'herbe, brindilles mortes … recouvertes de calcaire. La photographie 2 (Krka, Croatie) montre un détail ce premier type de dépôt. A gauche de la photographie 1, on voit un dépôt laminé recouvrant le dépôt spongieux. Le changement de type de dépôt vient d'un changement du milieu (variation de la vitesse du courant, de la température… ?). Les mousses et les herbes ont cessé de prospérer, et à la place s'est développé un tapis bactérien ou d'algues unicellulaires. Chaque lamine correspond à une période favorable au dépôt des bactéries (saisons humides séparée par des saisons sèches par exemple).

Figure 2. Détail d'un dépôt carbonaté spongieux (Parc national de Krka, Croatie)


Ces dépôts carbonatés dus à la précipitation bactérienne sont des dépôts stromatolitiques au sens strict. Mousse ou bactéries photosynthétiques, absorbent le CO2 pour leur photosynthèse, ce qui aide grandement à la précipitation du CaCO3

2 HCO3 - + Ca2+→ CO2 (absorbé par la photosynthèse) + H2O + CaCO3 (qui se dépose)

A la mort de la mousse ou des bactéries, le CO2 absorbé et transformé en matière organique retournera à l'atmosphère (par la décomposition-minéralisation).

La troisième photographie montre une vue plus éloignée l'imbrication de tels dépôts. Le trou circulaire correspond à l'emplacement d'une branche d'arbre (maintenant disparu par décomposition) autour de laquelle s'est déposé le CaCO3. La figure 4 montre un arbre récemment tombé dans la rivière, en train de se faire recouvrir de CaCO3 et qui dans quelques dizaines ou centaines d'années sera entièrement pris dans le calcaire et donnera un trou semblable à celui de la figure 3.

Figure 3. Vue d'ensemble de dépôts carbonatés spongieux (Parc national de Krka, Croatie)

Le trou circulaire correspond à l'emplacement d'une branche d'arbre (maintenant disparu par décomposition) autour de laquelle s'est déposé le CaCO3.


Figure 4. Arbre immergé et recouvert d'un dépôt de carbonate de calcium (Parc national de Krka, Croatie)

Cette photographie correspond à un stade antérieur par rapport à la photographie précédente.


La photographie 5 (Krka) montre une vue un peu plus éloignée de ces paléo-remparts de tavertin.

Figure 5. Vue un peu plus éloignée des paléo-remparts de travertins