Image de la semaine | 23/05/2011

Barytine stratoïde dans le Jurassique basal des Causses, région de Millau, Aveyron

23/05/2011

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

Résumé

Minéralogie des filons : la barytine stratoïde.


Gisement stratoïde de barytine au sein des calcaires dolomitiques de l'Hettangien (Jurassique basal), bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), Aveyron

Figure 1. Gisement stratoïde de barytine au sein des calcaires dolomitiques de l'Hettangien (Jurassique basal), bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), Aveyron.

Les couches blanches, à peu près parallèles à la stratification des calcaires dolomitique (brun), sont constituées de barytine (sulfate de baryum, BaSO4). Au milieu de la photo, un filon sub-vertical part des couches de barytine et recoupe la couche de calcaire jusqu'en haut de la photo.


Nous avons vu la semaine dernière un filon hydrothermal de barytine, filon vertical recoupant les couches du Cambrien et vraisemblablement mis en place entre le Permien et le Jurassique inférieur. Le Trias et le Jurassique inférieur de la périphérie du Massif Central et des Causses sont très souvent minéralisés par de la barytine (ainsi que par du plomb, zinc, cuivre…). Cette minéralisation est soit sous forme de filons, soit sous forme d'imprégnation plus ou moins diffuse qui s'insinue entre et/ou imprègne les strates. On parle de gisement stratoïde. Cette barytine a été déposée par des fluides chauds (hydrothermalisme) qui circulaient dans les couches du Trias ou du Jurassique inférieur. L'âge relatif de ces circulations et du dépôt des sédiments a fait (et fait encore) l'objet de débats, entre deux solutions extrêmes, d'ailleurs non incompatibles. Soit cette circulation suit juste la sédimentation, pendant (voire avant) la diagenèse, soit la circulation de fluide est tardive, après la diagenèse.

Vue oblique globale de l'affleurement à barytine stratoïde, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron

Figure 2. Vue oblique globale de l'affleurement à barytine stratoïde, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron.

On peut noter que les « couches » de barytine sont parfois sinueuses, et peuvent se rejoindre par des petits filons verticaux.


Détail de l'affleurement à barytine stratoïde, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron

Figure 3. Détail de l'affleurement à barytine stratoïde, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron.

On peut noter que les « couches » de barytine sont parfois sinueuses, et peuvent se rejoindre par des petits filons verticaux.


Gros plan sur une masse de barytine de l'affleurement, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron

Figure 4. Gros plan sur une masse de barytine de l'affleurement, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron.

Cette masse de barytine montre une structure caractéristique en cristaux lamellaires.


Vue du même bord de route quelques mètres plus au Sud, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron

Figure 5. Vue du même bord de route quelques mètres plus au Sud, bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron.

Cette coupe montre l'allure sinueuse des « couches » de barytine, couches qui alimentent des filons verticaux.


Vue d'ensemble sur un niveau de barytine à allure « bréchique », bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron

Figure 6. Vue d'ensemble sur un niveau de barytine à allure « bréchique », bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron.

Cette partie de l'affleurement montre que les fluides barytés ont circulé dans une roche fracturée. Les fluides ont-ils profité d'un niveau pré-fracturé (fracturation tectonique ou syn-sédimentaire) ? Ou plus probablement les fluides hydrothermaux sont-ils la cause de la fracturation ? Dans cette dernière hypothèse, on aurait là un exemple naturel de fracturation hydraulique, ce que cherchent à faire les compagnies gazières qui veulent exploiter les gaz de schistes ?

Le trou au centre gauche de l'image a été creusé par des minéralogistes amateurs recherchant de belles cristallisations.


Vue de détail sur un niveau de barytine à allure « bréchique », bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron

Figure 7. Vue de détail sur un niveau de barytine à allure « bréchique », bord de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), région de Millau, Aveyron.

Cette partie de l'affleurement montre que les fluides barytés ont circulé dans une roche fracturée. Les fluides ont-ils profité d'un niveau pré-fracturé (fracturation tectonique ou syn-sédimentaire) ? Ou plus probablement les fluides hydrothermaux sont-ils la cause de la fracturation ? Dans cette dernière hypothèse, on aurait là un exemple naturel de fracturation hydraulique, ce que cherchent à faire les compagnies gazières qui veulent exploiter les gaz de schistes ?



Une géode : zone complexe de circulation de fluide, où la cristallisation de barytine à laissé vide une cavité

Figure 9. Une géode : zone complexe de circulation de fluide, où la cristallisation de barytine à laissé vide une cavité.

Un examen attentif des cristaux tapissant cette géode révèle des cristaux de barytine, de quartz et de calcite, preuve de la chimie complexe et/ou changeante des fluides hydrothermaux.


Une géode : zone complexe de circulation de fluide, où la cristallisation de barytine à laissé vide une cavité

Figure 10. Une géode : zone complexe de circulation de fluide, où la cristallisation de barytine à laissé vide une cavité.

Un examen attentif des cristaux tapissant cette géode révèle des cristaux de barytine, de quartz et de calcite, preuve de la chimie complexe et/ou changeante des fluides hydrothermaux.


Vue globale prise au niveau de l'affleurement en direction du Nord, montrant bien la stratification sub-horizontale du calcaire dolomitique hettangien

Figure 11. Vue globale prise au niveau de l'affleurement en direction du Nord, montrant bien la stratification sub-horizontale du calcaire dolomitique hettangien.

Cet affleurement est situé en bordure de l'ancienne Nationale 9 (maintenant D 809), il a été vu par des millions de vacanciers se rendant en Languedoc ou en Espagne. Depuis l'ouverture de l'autoroute et du viaduc de Millau, cette ancienne nationale n'a plus que le trafic d'une départementale et est beaucoup plus sûre d'accès.


Tout le Jurassique inférieur de la région du Causse au Nord de Millau est riche en affleurements de barytine, souvent associée à du plomb, du zinc, du cuivre… Ces gisements ont donné lieu à des exploitations minières, pour la barytine seule, ou le plus souvent pour les métaux (Pb, Zn, Cu… qui l'accompagnent). Ces mines sont maintenant toutes abandonnées, mais peuvent donner lieu à de belles trouvailles minéralogiques.

Galerie d'une ancienne mine de la région de Millau

Figure 12. Galerie d'une ancienne mine de la région de Millau.

On voit dans cette galerie, en bas à gauche, de la barytine stratoïde. La mine est repérée par une punaise verte sur la carte ci-dessous. On peut remarquer que le plafond de la galerie est constitué de fente de dessiccation, ce qui permet de reconstituer les conditions de sédimentation du Jurassique basal (Hettangien) des Causses.

Cette galerie de mine, et beaucoup d'autres, est à moins d'1 km des piles du viaduc de Millau. Espérons que les ingénieurs ont tenu compte de ces travaux miniers dans l'implantation des piles du pont.


Échantillon de barytine, prélevé dans les déblais d'une ancienne mine de la région de Millau

Figure 13. Échantillon de barytine, prélevé dans les déblais d'une ancienne mine de la région de Millau.

La mine d'origine de cet échantillon est localisée par la punaise rouge de la carte ci-dessous. La forme des cristaux de barytine, en plaquettes tabulaires, est bien visible en haut de l'échantillon.


Détail d'échantillon de barytine imprégné de malachite verte

Figure 14. Détail d'échantillon de barytine imprégné de malachite verte.

Détail du haut de l'échantillon de la figure précédente.

La mine d'origine de cet échantillon est localisée par la punaise rouge de la carte ci-dessous. La forme des cristaux de barytine, en plaquettes tabulaires, est bien visible.


Détail d'échantillon de barytine imprégné de malachite verte

Figure 15. Détail d'échantillon de barytine imprégné de malachite verte.

Cet échantillon provient de la même mine que l'échantillon précédent. Les cristaux de barytine sont aussi en plaquettes tabulaires, mais, ici, de plus grande taille que pour l'échantillon précédent.


Localisation des gisements de barytine présentés dans la région de Millau

Figure 16. Localisation des gisements de barytine présentés dans la région de Millau.

Punaise jaune : bord figures de bord de route, punaise verte : galerie de mine, punaise rouge : échantillons de barytine récoltés dans des déblais. Ces trois lieux sont dans l'Hettangien (l1-2) de la région de Millau (Aveyron).