Cinquante nuances de gypse

[phoscorite]

Salut général.

Les Corbières, c'est plein de gypse. Entre autres mais surtout, il y a les marnes versicolores du Keuper (t7-8 des feuilles de Narbonne, Leucate, Capendu, Tuchan...)

Je me doute bien que ce n'est pas l'endroit idéal pour déchiffrer des textures primaires typiques des évaporites, vu les transformations diverses que ces marnes ont subies dans ce coin en particulier, mais j'aimerais, si possible avec de l'aide, faire un peu de tri dans ce qu'on peut voir à l'affleurement.

Dans les Corbières Orientales, disons autour de Durban pour fixer les idées, à l'échelle de l'affleurement, je vois deux faciès contrastés de roche gypsifère :

- un faciès A en couches assez régulières ou alternent les tons de gris (gris-vert, majoritaires), de rouge brique (assez sombre) avec des bandes blanches, plus minces, voire noduleuses et discontinues.

- un faciès B franchement bréchique.

 

Des exemples : faciès A, Durban.

Avec des niveaux plus ou moins noduleux et les petits quartz authigènes (on y reviendra)

 

 

Encore le faciès A, Ste Eugenie (11)

On y détecte parfois des plis couchés

 

Je peux imaginer que ce qui est de couleur un peu brique est teinté par des oxydes de Fe et que ce qui est gris-vert par des argiles, les niveaux clairs étant relativement plus purs... peut-être anciennement de l'anhydrite.

 

Mais je vois des couleurs différentes dans les faciès bréchiques (B) : des exemples

D'abord un bel affleurement au sud de Durban, dans lequel on voit la brèche (2-3m de puissance) posée en discordance sur des marnes (présumées dévoniennes, et bourrées de gypse secondaire).

 

Sur une section c'est vraiment du polygénique. La matrice est carbonatée (ça mousse avec HCl) et gypsifère (ça blanchit a la flamme)

 

J'arrive à identifier la-dedans des fragments de marne non consolidée, des dolomies, mais ce qui m'intrigue ce sont ces enclaves de gypse rouge, nettement plus vif que le rose brique des horizons du faciès A. Ces fragments peuvent être assez gros (métriques)

 et ils sont souvent bicolores : rouge sombre/rouge clair tirant sur l'orange

 

Voici ce que ça donne en section, on devine une sorte de zonation : rouge sombre/vaguement orange/rose clair

 

Tout ça est du gypse (ça blanchit à la flamme) et les parties claires sont plus finement cristallisées que les parties plus colorées.

Sur un détail, j'avais espéré y voir de l'anhydrite, chou blanc (la flamme est impitoyable).

 

Bref, si vous avez des suggestions ... On reparlera des quartz bipyramidés ensuite.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[jean francois06]

De gypses laminés à gypse massif, ou à des gypses fibreux, c'est une histoire complexe, une question de milieu de dépôts, de profondeur.

Voici un power point :

https://educacion.usal.es/wp-content/uploads/sites/30/2019/11/Paleoenvironmental-interpretation-of-evaporitic-facies.pdf

On y voit des brèches qui peuvent se former soit en profondeur soit dans un milieu peu profond. Si tu ajoutes de la tectonique...

 

[Kayou]

Déformations dans les gypses de base de la nappe des Corbières (Durban Corbières, Aude) — Planet-Terre (ens-lyon.fr)

 

GEOLOGIE FRANCE 2012 2_Mise en page 1 (brgm.fr)

[phoscorite]

Merci à vous deux.

Excellente, cette introduction aux évaporites. Intéressant aussi qu'un cours fait par un Italien soit mis en avant par une université espagnole.

En fait je ne m’intéresse pas tant a la déformation (c'est très au-dessus de mes compétences) qu'à ce qu'on peut espérer identifier comme faciès d'origine.

Par exemple, est-ce que tout ce qui est blanc et noduleux est passé par un stade anhydrite ? voire halite ?

Est-ce que les faciès rouges-orangés de la brèche peuvent représenter d'anciens sels (KCl, carnalite) remplacés par du gypse ?

 

 

 

 

[NiCoCaYoU]

Mais il me semble bien reconnaître ce lieu ! (J'y ai campé avec la voiture l'été dernier). C'est l'entrée de l'ancienne carrière ? Il y en a une autre plus en aval et sur la droite du chemin. Mais qui est devenue un champ de vigne , abandonnée aujourd'hui.

 

En tout cas bonne idée et bien intéressant ce sujet... 👍.

 

[phoscorite]

Oui, plein sud de Durban, la plus grande tache de Keuper sur les cartes geol. Pas mal de vignes abandonnées et quelques zones dépourvues de sol et ou les figures de dissolution du gypse sont bien visibles : elles ressemblent a s'y méprendre a des lapiaz, et je suppose que le mécanisme physique de dissolution et d'apparition des cannelures périodiques est le même.

[NiCoCaYoU]

il y a 23 minutes, phoscorite a dit :

Oui, plein sud de Durban

C'est ça. Et une zone où il peut s'observer une plage centimètrique de cubes de fluos, entre calcaire et marne gypsifere. (Je ne l'ai pas retrouvé).

Effectivement des secteurs où la dissolution du gypse rappelle certains lapiaz ou des récifs (tranchants) méditerranéens en miniatures. Et qui met en relief des parties plus réfractaires à la dissolution. 

[phoscorite]

J'en rajoute une petite couche sur le gypse des Corbières avec quelques observations sur la position des petits quartz bipyramidés par rapport au différentes nuances de gypse. Ce sont des observations ponctuelles, pas une étude systématique, et ce qui suit n'est peut-être pas un cas général, mais j'ai été troublé par l'association (un peu) préférentielle des petits quartz authigènes avec les niveaux blancs, ou avec l'interface entre ces niveaux blancs et les niveaux gris ou roses brique adjacents. Sur un replat bien dégagé (toujours Durban), ça donne ce type d'organisation :

 

Sur section sciée et rectifiée, un coup de scanner

 

Le petit dernier étant un sucre (2x3 cm) pour lame mince

 

Ici aussi, la trainée de quartz est plutot dans l'axe d'un niveau blanc, un peu noduleux (Ste Eugenie, Peyriac de mer, Aude)
 

 

Quand les niveaux clairs se détachent tous seuls (les autres sont plus fragiles), ça donne une lame blanche constellée de petits quartz.

 

 

[jjnom]

Avis basé uniquement sur le raisonnement:

Rouge= Fer = arrivée d'eau douce

Blanc = Pas d'eau continentale, évaporation au max d'où concentrations de même, y compris pour la silice => quartz.

 

[phoscorite]

Merci. OK pour le rouge. Le gris vert est plus réduit (argiles plus un peu de matière organique).

Dans la littérature ancienne, blanc (surtout noduleux) = ancienne anhydrite.

Les petits bipyramidés du Keuper sont réputés contenir des inclusions solides d'anhydrite, au moins au cœur des cristaux. J'attends de voir par moi-même.

[NiCoCaYoU]

il y a une heure, phoscorite a dit :

Dans la littérature ancienne, blanc (surtout noduleux) = ancienne anhydrite

C'est ce que je me demandais, ce sont ces parties là que l'on retrouve "réfractaires" à la dissolution, les zones plus blanches. (Mais ce n'est peut-être pas systématique).

[phoscorite]

il y a 55 minutes, NiCoCaYoU a dit :

ce sont ces parties là que l'on retrouve "réfractaires" à la dissolution, les zones plus blanches.

Les parties blanches sont juste du gypse plus pur et à grain fin (hormis le quartz). Pour la dissolution, ça ne fait pas trop de différence, je crois.

Et les structures de dissolutions (les gouttières) sont souvent transverses par rapport aux différents horizons.

 

Le mécanisme qui est invoqué par les physiciens pour interpréter les lapiaz n'est pas la mise en relief de parties moins solubles, mais une instabilité de l'avancée du front de dissolution : là ou ça commence à creuser (se dissoudre), l'eau de pluie est canalisée et creuse (dissout le calcaire) encore plus vite ; bref une rétroaction positive qui accentue des irrégularités initiales et fait évoluer la surface, initialement quelconque, vers une morphologie périodique avec des canaux et des arêtes tranchantes.

[jean francois06]

Le 11/05/2023 à 17:31, phoscorite a dit :

Les parties blanches sont juste du gypse plus pur et à grain fin (hormis le quartz). Pour la dissolution, ça ne fait pas trop de différence, je crois.

Et les structures de dissolutions (les gouttières) sont souvent transverses par rapport aux différents horizons.

 

Le mécanisme qui est invoqué par les physiciens pour interpréter les lapiaz n'est pas la mise en relief de parties moins solubles, mais une instabilité de l'avancée du front de dissolution : là ou ça commence à creuser (se dissoudre), l'eau de pluie est canalisée et creuse (dissout le calcaire) encore plus vite ; bref une rétroaction positive qui accentue des irrégularités initiales et fait évoluer la surface, initialement quelconque, vers une morphologie périodique avec des canaux et des arêtes tranchantes.

Pour illustrer ce propos :

Ce ne sont pas les parties blanches qui sont en relief, mais les parties sombres qui contiennent autre chose que du gypse.  Les zones moins solubles sont en relief mais on voit bien qu'elles sont aussi en recul dans les gouttières, là ou l'eau est canalisée.

ça donne de jolies figures.

 

Les niveaux plus riches en fer, parfois en lamines, parfois en nodules.

 

ça peut donner de jolies compositions avec le végétal.

 

je suis pas dans les corbières.

Voici un exemple de gypse avec des lamines surmontées par du gypse massif avec des nodules de gypse blanc.

 

on voit à la base le gypse avec des lamines et au dessus une zone avec du gypse plus massif tacheté.

 

Un détail sur les taches.

 

On voit ce genre de truc dans le sel :

par exemple ici, photo d'une carotte (elle est mise à plat) avec du sel et en blanc des niveaux d'anhydrites, le reste à droite de la photo ce sont des dolomies et des argiles.

Pareil, mais à droite le sel, et tout à gauche l'anhydrite, entre les deux de l'anhydrite mélangée avec dolo et argile.

 

Ce genre de truc quand on exploite le sel ça donne ça en surface :

 

Maintenant dans les alpes, la "zone des gypses"

C'est de l'anhydrite. les plans que l'on devine c'est de la schistosité (S0/S1).

Anhydrite avec des impuretés. Ici on voit mieux la S0 et on devine la S1

 

Tout est gris, mais il y a un niveau dolomitique avec de l'albite.

 

Pareil.

 

Sans doute un peu hors sujet, mais c'était pour passer en revue quelques aspects des évaporites.

 

Je passe sur les problèmes géotechniques.

 

Au passage dans la zone des gypses dans les alpes on trouve ça :

Du soufre.

Un lien : 

https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img177-2006-11-13.xml

 

 

[phoscorite]

Il y a 4 heures, jean francois06 a dit :

par exemple ici, photo d'une carotte (elle est mise à plat) avec du sel et en blanc des niveaux d'anhydrites,

Magnifique. Cette figure de réaction illustre très bien l'instabilité du gypse par rapport à l'anhydrite dans une saumure sursalée (à faible f_H2O, l’équilibre gypse-anhydrite est déplacé vers le gypse).

 

Il y a 4 heures, jean francois06 a dit :

Les niveaux plus riches en fer, parfois en lamines, parfois en nodules.

Vraiment des nodules ? ou des fragments dans une brèche ? C'est en partie pour essayer de donner une origine a ce faciès (dans les Corbieres) que j'ai monté le post.

Ce qui est sur, c'est que  c'est pratiquement monominéral (aux oxydes près), et donc que ça doit dériver d'un précurseur qui l'était aussi, j'avais envisagé la sylvite.

Merci en tout cas pour ces illustrations de grand standing.

[jean francois06]

il y a 25 minutes, phoscorite a dit :

Magnifique. Cette figure de réaction illustre très bien l'instabilité du gypse par rapport à l'anhydrite dans une saumure sursalée (à faible f_H2O, l’équilibre gypse-anhydrite est déplacé vers le gypse).

 

Vraiment des nodules ? ou des fragments dans une brèche ? C'est en partie pour essayer de donner une origine a ce faciès (dans les Corbieres) que j'ai monté le post.

Ce qui est sur, c'est que  c'est pratiquement monominéral (aux oxydes près), et donc que ça doit dériver d'un précurseur qui l'était aussi, j'avais envisagé la sylvite.

Merci en tout cas pour ces illustrations de grand standing.

Est ce que cela y ressemble? c'est à dire, comment faire la différence entre une brèche ou des nodules dans une formation évaporitique?

Une photo d'un truc dans le sel avec des couleurs oranges:

ici, ce sont des carottes de sel prises en photo par lumière transmise .j'ai pas de donnés sur la composition. Ce que je sais, c'est un diapir.

[NiCoCaYoU]

il y a 35 minutes, phoscorite a dit :

ou des fragments dans une brèche ?

C'est l'impression que j'ai eu , qql chose de brèchique, mais peut-être c'est dû à la photo, difficile de bien déterminer.

[phoscorite]

il y a 38 minutes, phoscorite a dit :

(à faible f_H2O, l’équilibre gypse-anhydrite est déplacé vers le gypse).

Je rectifie ma coquille. L'équilibre est deplacé vers la phase anhydre (l'anhydrite).

il y a 3 minutes, jean francois06 a dit :

entre une brèche ou des nodules dans une formation évaporitique?

Quand c'est polygénique, et que je ne vois pas de lamination dans la matrice des élements, j'ai tendance a penser que c'est plutôt une breche.

[jean francois06]

Il y a 1 heure, phoscorite a dit :

Je rectifie ma coquille. L'équilibre est deplacé vers la phase anhydre (l'anhydrite).

Quand c'est polygénique, et que je ne vois pas de lamination dans la matrice des élements, j'ai tendance a penser que c'est plutôt une breche.

Polygénique? est ce que des nodules dans des marnes, des septarias te conduisent à penser brèches?

[phoscorite]

Il y a 4 heures, jean francois06 a dit :

Polygénique?

Pour ce que je vois dans les Corbieres, ces elements de gypse rouge en grands cristaux enchevetres sont pris dans une matrice argilocalcaire noire avec des fragments de roche (dolomies, marnes peu consolidées, morceaux de basalte, etc...) c'est polygénique.

Quand on a des septarias dans une marne, on a en general un seul type d'element, la matrice est litée, et je ne pense pas breche.

[jean francois06]

Ok. Il y a sans doute dans ce cas une part de tectonique (base de chevauchement) et peut être une part d'halocinèse. 

[STR]

Le 10/05/2023 à 08:57, jean francois06 a dit :

De gypses laminés à gypse massif, ou à des gypses fibreux, c'est une histoire complexe, une question de milieu de dépôts, de profondeur.

Voici un power point :

https://educacion.usal.es/wp-content/uploads/sites/30/2019/11/Paleoenvironmental-interpretation-of-evaporitic-facies.pdf

On y voit des brèches qui peuvent se former soit en profondeur soit dans un milieu peu profond. Si tu ajoutes de la tectonique...

 

Vraiment très intéressant ce PDF !

En particulier, pour moi, la partie concernant les organismes piégés dans les évaporites.

Merci pour l'info.

[phoscorite]

Il y a 5 heures, jean francois06 a dit :

peut être une part d'halocinèse

Tectonique et halocinèse sont probablement indissociables.

Les changements de phase (notamment gypse >>> anhydrite) modifient la rhéologie (via surpressions de fluides) localisées, et ça part en peau de banane.

 

A plus grande échelle, voir le papier très intéressant de M. Ford et J. Verges (2000) sur le couplage régime tectonique / halocinèse, dans la zone Nord Pyrénéenne.

https://www.researchgate.net/publication/344564574_Evolution_of_a_salt-rich_transtensional_rifted_margin_eastern_North_Pyrenees_France

 

[Dieu]

Cristallisation de gypse sur fossile pyritisé.

 

[phoscorite]

Merci

 

Voila qui rejoint une observation comparable sur un autre post ou l'on voyait une couronne de gypse prismatique sur des septarias pyriteuses.

Et pas mal d'autres cas évoqués dans ce forum : la cristallisation du gypse comme sous-produit de l'oxydation de la pyrite en présence de carbonates.

 

https://www.geoforum.fr/topic/52304-les-sapins-obscurs-ont-une-âme-claire/

[Dieu]

Le 24/06/2023 à 09:07, phoscorite a dit :

Merci

 

Voila qui rejoint une observation comparable sur un autre post ou l'on voyait une couronne de gypse prismatique sur des septarias pyriteuses.

Et pas mal d'autres cas évoqués dans ce forum : la cristallisation du gypse comme sous-produit de l'oxydation de la pyrite en présence de carbonates.

 

https://www.geoforum.fr/topic/52304-les-sapins-obscurs-ont-une-âme-claire/

La question que je me pose: quel a été le temps nécessaire pour la formation de ce gypse?