Bauxite

La bauxite est une roche latéritique blanche, rouge ou grise, caractérisée par sa forte teneur en alumine Al2O3 et en oxydes de fer. Cette roche constitue le principal minerai permettant la production d'aluminium.

Elle se forme par altération continentale en climat chaud et humide. De structure variée, elle contient dans des proportions variables des hydrates d'alumine, de la kaolinite, de la silice et des oxydes de fer qui lui confèrent souvent une coloration rouge.

Ses minéraux spécifiques sont les hydrates d'alumine comme les polymorphes de Al(OH)3 (bayerite et gibbsite, monocliniques) et ceux de AlO(OH) (diaspore et boehmite, orthorhombiques)

Cette bauxite provient des carrières de Baux de Provence où elle a été décrite pour le première fois (P. Berthier, 1821). Leur mise en place est discutée, mais il semble que les gisements soient des altérites remaniées et transportées vers des systèmes karstiques (dissolution aérienne de calcaire : émersion) où elles se sont déposées.

Grès charbonneux à empreintes de feuilles de fougères

Grès charbonneux (matière organique fossile) provenant de la carrière de Graissessac dans l’Hérault. Interstratifiés avec des niveaux de charbons, ces grès présentent sur leur surface stratigraphique de nombreux fossiles de végétaux.

Du genre Pecopteris (du grec –pec, peigne et –pteri, aile), elle date du Carbonifère, soit environ 300 millions d’années. Il s’agissait de fougères arborescentes, avec un tronc qui pouvaient atteindre plusieurs mètres de haut.

Ces fossiles végétaux trouvés en abondance nous informent sur le climat chaud et humide qui régnait à l’époque en France. Il faut imaginer l’écosystème du Carbonifère comme une forêt équatoriale chaude et humide peuplée d’arthropodes géants.

Argilite à pseudomorphoses de cristaux de glace

Une pélite permienne montrant des empreintes (en creux) de cristaux en forme d'aiguilles maintenant disparus (carrière de Loiras, Le Bosc, Hérault)

La comparaison de ces structures avec des structures actuelles de même forme et de même taille permet d'en proposer une interprétation : il s'agirait d'empreintes de cristaux de glace ayant « poussé » dans une vase humide molle.

La présence des pseudomorphoses de cristaux de glace dans le Permien basal du bassin de Lodève permet de préciser les reconstitutions paléogéographiques et paléoclimatiques. Au Permien inférieur, la France était située à l'équateur. Or, il semble bien que le lac permien pouvait geler épisodiquement, malgré un climat globalement favorable à la végétation. Pour qu'un lac équatorial puisse geler, on est amené à supposer qu'il s'agissait d'un lac de montagne, situé à une certaine altitude au sein de la chaîne hercynienne qui vient de se former.

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Grès rouge à ripple-marks

Ce grès rouge, daté du Trias inférieur, présente sur sa surface supérieure des rides légèrement asymétriques à crêtes parallèles.

Ces rides de petites amplitudes (> cm) et de petite longueur d’onde (qq cm) se forment sous une faible tranche d’eau sous l’effet d’un courant unidirectionnel laminaire (crête rectiligne) donc de faible énergie.

Ces rides peuvent être interpréter comme un courant de dérive au bord d’une étendue d’eau continentale (couleur rouge : milieu oxydant) peu profonde comme un lac éphémère ou un chenal fluviatile abandonné.

ripple marks actuels dans le Djebel Saghro, Moyen Atlas, Maroc

Arkose

Comme tous les grès, l'arkose est une roche détritique riche en quartz (jusqu'à 60 %), de feldspath (au moins 25 %), souvent de quelques micas et d'un ciment composé d'argile (environ 15 %). mais il a comme originalité d'être un grès grossier, feldspathique.

L'arkose se rencontre souvent près des granites et des gneiss car elle provient de leur altération essentiellement mécanique et/ou chimique mais modéré (préservation des feldspaths). Le transport doit aussi être réduit pour conserver les feldspaths plus fragiles que les quartz.

En résumé, les arkoses se forment à partir d'éléments ayant subit un transport faible et/ou une altération mécanique ou chimique modérée par exemple sous un climat froid, peu hydrolysant.

Diamictite ?

Les diamictites sont des roches sédimentaires consilidées non ou peu triées dont les particules allant des argiles aux blocs, sont contenues dans une matrice argileuse à gréseuse. Ce terme purement descriptif laisse donc une large gamme d'interprétation en tant que processus de dépôt.
Cependant, le terme diamictite est souvent utilisé pour des dépôts glaciaires térrigènes consolidés
comme les tillites (dépôts consolidés des moraines).
Une autre interprétation courante des diamictites sont des dépôts de coulées en masse sousmarines  fréquents dans les turbidites (interprétation retenue pour l'échantillon) ou olistostromes dans un contexte tectoniquement actif.
Les interprétations connues sont :

• glacial origin
  • meltwater flow deposition
  • unsorted moraine glacial till
  • basal melt-out
  • ice rafted sediments deposited by melting icebergs or disintegrating ice sheets (dropstones)
• volcanic origin
  • lahars
  • lahar mass flows entering the ocean
• marine origin
  • debris flow
  • turbiditic olistostromes
  • mixing of sediments by submarine landslides
• tectonic origin
  • fault gouge
• erosional origin
  • regolith, in the form of a debris flow
  • other mass wasting events
• extraterrestrial origin
  • impact breccia

Conglomérat à ciment ferrugineux

Grès rouge

Grès vosgien du Trias inférieur (Bundsandstein) à laminations obliques planes.

Dépôts continentaux fluvio-deltaiques.

Granite altéré Kaolinite

Gypse saccharoïde

Le gypse , dénommé aussi gypsite, ou pierre à plâtre , est une roche tendre saline ou une évaporite commune, voire abondante, entièrement cristallisée, composée principalement du minéral gypse, un sulfate doublement hydraté de calcium, décrite par la formule CaSO₄ · 2 H₂O et qui constitue le premier fin dépôt dans les marais salants. Elle possède un domaine de stabilité assez étendu, mais en général dans des conditions haute température et de migration aisée d'eau, cède sa place à l'anhydrite, plus dense et plus dure. Sa texture cristalline est en général moyenne à fine, elle peut être granulaire (saccharoïde) à fibreuse.
Cet échantillon, d'âge Ludien (35 Ma, Tertiaire) provient des buttes Chaumont, à Paris.
Dans cette ancienne carrière, la masse gypseuse, essentiellement saccharoïde, de couleur beige, divisée par deux minces lits marneux intercalaires à coquilles marines est recouverte par une couche marneuse, dites supragypseuse aux fossiles d'eaux saumâtres, lacustres ou franchement marins.
Cette masse supérieure gypseuse qui a permis la naissance d'une science, la paléontologie¹¹, les couches inférieures et moyennes ont fourni des débris de tortues et de crocodiles, sans doute piégés par une aridité drastique.
Les oscillations marines influencent plus le remplissage que la vidange de la vaste cuvette par l'eau de mer. L'évaporation favorisée par un climat chaud donne les premiers épais dépôts salins. À deux reprises, la communication avec le flux marin est rétablie comme l'attestent les lits marneux intercalaires à faune marine. Mais le système lagunaire fonctionne à nouveau. L'espace ouvert, facilement accessible aux animaux terrestres, offre des pâturages secs mais recèle aussi des pièges humides qui expliquent l'enlisement de lourds mammifères.

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Stromatolites Oligocène

Stromatolites Cambrien

 La formation des Schistes et calcaires de Saint-Jean-de-la-Rivière du Cambrien inférieur affleure sur le platier rocheux situé entre Saint-Jean-de-la-Rivière et Portbail. Dans la localité type, la formation des Schistes et calcaires de Saint-Jean-de-la-Rivière est constituée par une alternance d'argilites et de siltites verdâtres, à rides d'oscillation et pseudomorphoses de cristaux de sel, et de calcaires bleu-noir, en petits bancs : calcaires oolithiques, calcaires à "algues"(cyanobactérie?) et stromatolithes, calcaires à archaeocyates, dont l'épaisseur totale atteint 200 mètres. La faune rencontrée dans cette formation, notamment les trilobites ( Bigotina ) et les archaeocyathes, lui confèrent un âge Cambrien inférieur. Les algues* ont édifié de remarquables structures stromatolithiques en forme de coupoles, où il existe une hiérarchie verticale, tour à tour à disposition plane, mamelonnée et en colonnes stratifiées (visibles sur les échantillons), qui forment des séquences plus ou moins complètes. La zonéographie verticale de ces séquences témoigne d'un milieu de sédimentation en domaine de plate-forme peu profonde à intertidal.
Les stromatolithes sont importants dans l'histoire de la Terre pour deux raisons essentielles : (1) ce sont les plus anciennes structures d'origine biologique reconnaissables à l'échelle de l'affleurement, connues dès 3,5 Ga environ ; (2) leur existence de façon si précoce dans les enregistrements fossilifères démontre (a) que les cyanobactéries sont un groupe qui s'est différencié très tôt dans l'histoire de la vie ; (b) que la photosynthèse est apparu de façon très précoce sur Terre (3,5 Ga, peut-être même avant). En particulier, les cyanobactéries semblent représenter les seuls êtres photosynthétiques présents entre 2,5 et 2,0 Ga, au moment où l'atmosphère est devenue oxydante ; ce sont donc ces êtres vivants qui sont responsables de la dissociation du CO₂ et de l'évolution vers une atmosphère moderne, à O₂

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Argilites rouges à "mud-cracks"

Les argiles se déposent par décantation dans un milieu aquatique calme en formant des lamines planes horizontales.

La couleur rouge traduit la présence d'oxydes de fer, comme l'hématite, témoin d'un milieu de dépôt oxydant généralement continental.

Des fentes de dessication polygonales (mud-cracks) se forment lorsque les argiles se déshydratent et perdent leur volume initial (rétractation). Ces structures traduisent une émersion sous un climat plus sec.

Sur cet échantillon, les fentes de rétraction sont remplies par une roche grèseuse, anciennement un sable. Le remplissage de ces mudcracks s'est effectué dans un milieu plus agité ou dynamique (immersion lors d'une crue par exemple).

En résumé, les mudcracks traduisent une émersion sous un climat sec dont la durée est difficile à quantifiée. Par contre les argilites, se déposent sous un climat humide.

Ces dépôts s'interprètent comme un marqueur de saisonnalité dans un milieu fluvio-lacustre éphémère.

mudcracks fossile dans le Djebel Saghro, Moyen Atlas, Maroc

Ampélites à Graptolites

Cet échantillon daté du Silurien du massif armoricain provient de la Presqu’île de Crozon.

Cette couche centimétrique d'argiles et de silts de couleur noire, s'est déposée dans un environnement marin calme.

Sa couleur est reliée à sa relative teneur en matière organique conservée entre les particules silicoclastiques. Ces ampélites se sont déposés dans un milieu aquatique anoxique (sans oxygène) issue d’une stratification des eaux dans un milieu marin restreint.

Le Silurien succède à l’Ordovicien, qui se termine par une glaciation. A cette époque, les eaux froides et anoxiques, plus lourdes, stagnent au fond d’un bassin où le réchauffement climatique réactive la production primaire en surface. Puis la matière organique morte sédimente au fond sans être oxydée et se retrouve préservée dans le sédiment.

La production organique de surface est caracérisée par des organismes coloniaux (sicules) vivant dans des loges (thèques) formant une structure allongée dentelée (le rhabdosome) : ce sont les graptolites.

Argilite rouge à empreintes de gouttes de pluie

Cet échantillon daté de l'Ordovicien inférieur du massif armoricain provient de la baie de Saint-Brieuc.
Cette couche centimétrique d'argiles de couleur rouge, s'est déposée dans un environnement calme ( système fluvio-lacustre distal) probablement continental comme le suggère le fer oxydé de couleur rouge qui donne la teinte de l'échantillon.

Cette couche peut-être orientée par la présence sur une des surfaces de petits cratères d'impacts de gouttes de pluie. Les cratères en creux sont sur le toit (haut) de la strate, alors que les impacts en relief (moulages des cratères) sont sur le mur c'est-à-dire la base de la strate.
Ces indices supposent un climat chaud et humide (hydrolyse de de minéraux riche en fer, lessivage et précipitation des oxydes). Les traces de pluie suggèrent une émersion (période sèche, ou décrue) suivie d'une période humide (pluie et inondation).