ROCHES ET MINERAUX

ROCHES ET MINERAUX

L' ERE PRIMAIRE

L'ERE PRIMAIRE

Egalement appelée paléozoïque, elle s'étend sur environ 345 millions d'années. Cette ère est subdivisée en six périodes.

LE CAMBRIEN et ses trois étages, inférieur (Géorgien), moyen (Acadien) et supérieur (Postdamien). Les roches de cette période sont principalement des sables, grés, calcaires et quartzites et se retrouvent dans de vastes zones sédimentaires. Les parties les plus inférieures sont dépourvues de fossiles alors que les parties supérieures en présentent de remarquables tels des brachiopodes appelés Lingules. 

Ces lingules sont dépourvus d'appareil brachial, ils possèdent des valves égales rattachées l'une à l'autre par des muscles. Ils existent encore de nos jours dans les mers chaudes sans changement appréciable. 

 Les trilobites apparaissent également dans le cambrien. Ils sont représentés par le genre Paradoxides dont la principale espèce est le paradoxides bohémicus qui se distingue par ses pointes génales longues, ses plèvres épineuses et son abdomen court. Ce nom (trilobite) correspond au nombre de lobes aussi bien dans le sens longitudinal que transversal qui divisent leur corps. Les lobes transversaux étant la tête, le thorax (annelé) et l'abdomen. La tête se présente d'une partie centrale renflée (Glabelle) entourée de deux parties latérales (Joues) terminées par deux longues pointes (pointes Génales). Les anneaux du thorax sont appelés Plèvres.

 

Le cambrien couvre la période allant de - 570 à - 500 millions d'années. Dans les Ardennes il est représenté par un massif de phyllades riche en ardoises violacées. Dans le cotentin et en Bretagne se trouvent des schistes  feuilletés foncés contenant des cristaux (phyllades de Saint Lô). Ces couches schisteuses sont souvent chargées d'un minéral cristallin appelé Andalousite, c'est un silicate d'alumine renfermant des particules charbonneuses groupées de manière à former une croix.  Au dessus des schistes foncés se trouvent des schistes rouges et des poudingues pourpres avec quartz blanc et comme reste organiques des sortes de tube appelés Scolithes. A ces schistes succède un grés blanc formant la masse principale des montagnes noires qui a pour nom le grés armoricain. S'y trouve des empreintes remarquables en forme de saillies demi-cylindriques divisés en deux par un sillon médian et ayant pour nom des Bilobites. Ces bilobites sont des traces d'animaux.

 

L'ORDOVICIEN et LE SILURIEN         De - 500  à - 440 millions d'années pour l'ordovicien et de - 440  à - 400 millions d'années pour le silurien. Ces périodes voient se développer des formations calcaires, des couches salines et gypseuses. Le silurien est très riche en fossiles et plus particulièrement en silures.

Cet étage contient un grand nombre d'espèces de trilobites dont le plus remarquable est le Trinucleus ornatus avec trois saillies en forme de noix pour sa tête et des pointes génales très longues.

Un autre genre du silurien est le calymene qui est dépourvu de pointes génales, qui a des yeux bien développés avec de nombreuses facettes. Le plus souvent les calymènes sont enroulés à la manière des cloportes tels calymene blumenbachi.

On y trouve également des nautiles, des gyrocéras et des orthocéras ainsi que des empreintes ayant pour nom graptolithes  équivalent aux colonies hydraires marins actuels. Leurs formes sont variées, de droit: graptolithus priodon, en spirale graptolithus spiralis, voire enroulé en hélice  graptolithus turriculatus.

 Le silurien succède au grés armoricain, c'est aux environs d'Angers qu'il est le mieux représenté avec ses ardoises bleues souvent micacées sur lesquels on trouve des cristaux de pyrite ou sulfure de fer. Ces ardoises contiennent de très nombreux trilobites. Au dessus de ces ardoises se trouvent des grés roses (prés de Caen, de rennes). Grés surmontés de schistes noirs contenant de très nombreux Trinucléus.  Le silurien  supérieur est peu développé en France, on y trouve malgré tout des schistes à graptolitheset à orthocéras dans le calvados, la manche et les Pyrénées. La calymène Blumenbachi très rare se trouve cependant aux environs d'Erbray.

 

LE DEVONIEN   De - 400  à  -345 millions d'années   L'Europe subi de profondes transformations avec naissance au nord (baltique) du continent des grés rouges et au sud (Ardennes) des schistes gréseux. Le dévonien est également  bien développé en Angleterre et sur les bords du Rhin (Eifel et Westphalie) avec des gisements très fossilifères (paffrath et Gerolstein. On le trouve aussi en Bretagne, Normandie et Pyrénées. Les trilobites tendent à disparaître.

 

. Les animaux dominant le dévonien sont des brachiopodes, on trouve également des végétaux et des insectes. Le dévonien des Ardennes est très caractéristique, il est très développé dans la vallée de la Meuse. L'étage inférieur formé d'une roche schisteuse appelée Grauwacke se trouve entre les grés et les schistes; elle se compose de quartz et schistes réunis par un ciment argileux.  Les principaux fossiles sont des brachiopodes appelés Spirifers se composant de deux cônes enroulés en spirale et une coquille s'allongeant sur les côtés en forme d'ailes.

On y trouve également un fossile du nom de pleurodictyum problematicum de forme ovale avec un grand nombre de trous formant des losanges et au centre une sorte d' S. Il s'agit le plus souvent d'un moule interne de polypier dont les murailles étaient perforées, l'S étant le moule d'un tube tel qu'ont les vers appelés Serpules et sur lequel le polypier était fixé.

L'étage moyen du dévonien de cette région Ardennaise se compose de schistes  avec  un fossile nommé Calceola sandalina ressemblant à une pantouffle pointue.

A l'intérieur de ce cône, on peut y voir de petites cloisons. Le calcéola est la loge d'un polype isolé.  Muni d'un opercule,  il pouvait se mettre à l'abri d'attaques. Au dessus des schistes à calcéoles, se trouve un calcaire (région de Givet) fournissant des marbres noirâtres avec des taches blanches dues à des polypiers. Le fossile caractéristique de cette couche est un brachiopode dont la grande valve se termine par un crochet recourbé. On le nome Stringocephalus Burtini,  Stringocephalus signifiant tête de chouette.

Le dévonien supérieur quant à lui présente des schistes argileux riches en spirifer verneuili possédant un crochet recourbé, des ailes moins longues que chez les autres spirifers et des plis égaux dans les ailes et la partie médiane.

 Cette partie du dévonien supérieure se terminant par des grés micacés (psammites) avec des très nombreuses empreintes de fougères.  

 

LE CARBONIFERE  De - 345  à -  280 millions d'années. Epoque ou les charbons sont en pleine expansion. Apparition des roches éruptives, intrusives et effusives. La transgression marine en nord atlantique fait apparaître des dépôts de calcaires néritiques.  Le terrain carbonifère est composé de deux parties, le calcaire carbonifère de formation marine bien développé en Belgique et en Angleterre ou il fournit des marbres. Il se trouve également prés de Boulogne (Marquise). Les fossiles de cette formation sont des brachiopodes avec spirifers de forme plus arrondie que ceux du dévonien avec disparition progressive de leurs côtes jusqu'a disparition comme le spirifer glaber.  

Les brachiopodes les plus communs sont les Productus avec la grande valve convexe et la petite concave. Le crochet de la grande valve ne présente pas d'ouverture mais des épines tubuleuses dont il ne reste en général que la base. L'espèce caractéristique est le productus semi-reticulatus qui présente sur la grande valve prés du crochet un fin réseau de stries.

Les trilobites se font rares, ils ne sont plus représentés que par le genre Phillipsia qui disparaîtra après le permien. A l'époque du calcaire carbonifère une immersion commence à se produire, celle-ci sera complète à l'époque houillère. On trouve en certains points comme dans les Vosges, le Nassau des dépôts ou sont mélangés des fossiles marins du calcaire carbonifère et des végétaux dans des couches ou l'on trouve des houilles sèches appelées anthracite.   

L'étage houiller contient des petits bancs de calcaires contenant des fossiles marins tels productus, goniatites. Ces terrains proviennent de la décomposition lente des végétaux à l'abri du contact de l'air. Ces matières végétales se composent principalement de carbone, d'oxygène et d'hydrogène, le résultat de cette décomposition étant un enrichissement progressif en carbone avec accompagnement  de carbures d'hydrogène volatils.

Les dépôts houillers sont principalement présents dans les départements du Nord, du Pas de Calais (Denain, Anzin etc...), dans le Boulonnais.  Viennent ensuite les bassins du centre de la France comme Autun, Saint Etienne, Alais et ceux de l'Aveyron (Decazevile) puis des bassins moins important tels ceux des Vosges (Ronchamp), de la Maurienne et de la Tarentaise, du Var qui s'appuie sur le bassin de l'Esterel, de la Mayenne (Laval) et de Bretagne (Quimper).

La flore de ces bassins houillers est des cryptogames (plantes sans fleurs) et des gymnospermes (plantes dont les ovules ne sont pas dans un ovaire clos et dont les graines finissent à découvert tels le Pin, le Cycas etc.... ) Les cryptogamesse rattachent aux trois groupes des équisétacées, des fougères et des lycopodiacées.   Les équisétacées comprennent les Calamites, les Asterophyllites et les Annularia dont les feuilles forment des collerettes autour de la tige creuse.

Les fougères sont très abondantes dans les houilles, leurs feuilles ou frondes sont très découpées. On donne le nom de pinnules à leurs divisions. Concernant le Pecopteris, les pinnules s'attachent sur toute la nervure médiane. Elles présentent chacune en leur milieu une nervure d'où partent des nervures secondaires.

Les pinnules du nevropteris quant à elles, présentent à leur base un rétrécissement et leurs nervures se disposent en éventail

Les lycopodiacées se caractérisent par des tiges se ramifiant en formant des fourches successives, chaque branche se divisant à son extrémité en deux rameaux et ainsi de suite. Les lepidodendrons portaient des petites feuilles qui laissaient une cicatrice sur l'écorce en tombant.  

 

Les sigiliaires ont une tige qui présente des cannelures verticales et des cicatrices arrondies, Ces cicatrices proviennent de la chute des feuilles. Leurs rameaux étaient peu écartés. Elles paraissent se terminer par un panache. 

Le principal groupe de gymnospermes sont les cordaïtes. Ces végétaux étaient de grands arbres de 30 à 40 mètres. Ils ne se ramifiaient que vers le haut et leurs fruits sont analogues à ceux des conifères actuels. Ses feuilles rubanées pouvaient mesurer un mètre de long. 

La faune houillère est une faune terrestre avec beaucoup d'insectes type libellules, sauterelles, blattes. On retrouve des débris de vertébrés (reptiles) en Amérique. En Russie, un calcaire blanc au dessus de la houille contenant des spirifers, productus contient également des fusulines (petites coquilles en forme de fuseau) de 10 à 12 millimètres de longueur.

 

Ce sont des foraminifères. Leur coquille est divisée en chambres communiquant les unes avec les autres.  

LE PERMIEN    De - 280  à   - 225 millions d'années  Les roches sédimentaires du permien inférieur sont très souvent clastiques (grés, sables...). Celles du permien supérieur sont lagunaires avec dépôts de gypse et de sel gemme. L'activité volcanique est importante avec éruption de porphyres quartzifères dans les Alpes, les Pyrénées et les maures. On l'appelle aussi terrain pénéen signifiant pauvre en grec car contenant très peu de fossiles.

Le permien est bien développé en Allemagne et en Angleterre. A sa base on trouve des grés rouges contenant des végétaux tel walchia piniformis qui appartient à la famille des conifères.

 Des schistes bitumineux peu épais qui contiennent des minerais de cuivre renfermant de l'argent avec comme fossiles des poissons ganoïdes couverts de petites écailles (palxoniscus).  Au dessus de ces deux étages formés en eau douce, vient un étage d'origine marine avec calcaire magnésien dans lequel on trouve des spirifers et des productus (productus horridus).

Cet étage comporte également des gisements de sel gemme et de gypse. La France est presque dénuée de terrain permien, on le trouve dans les Vosges, dans les environs de Rodez, dans l'Hérault (Lodève) et dans les schistes cuivreux du Calvados.    

 

 

 



12/03/2008

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