calcaires à oolithes ferrugineuses

[sipan]

bonjour

j'ai lu un article dans lequel il est expliqué que les oolithes ferrugineuses se forment en milieu marin agité à très faible profondeur au débouché des rivières amenant en dissolution de l'oxyde de fer enlevé à des terrains plus ou moins riches en fer.

moi, il me semble plutôt que la présence du fer est un phénomène secondaire, d'altération, un remplacement d'éléments dissous. Qu'en pensez-vous, tous ?

[Kayou]

Minette de Lorraine

http://www4.ac-nancy-metz.fr/base-geol/annexe.php?id=18

Extrait:

1.3- GENESE DU GISEMENT

Avant le dépôt des formations ferrugineuses, la Lorraine est recouverte par la mer du Jurassique inférieur venue de l’est : la zone de subsidence maximale du bassin de Paris qui s’est individualisée au Keuper est centrée sur la Champagne.
Cette mer dépose des formations argilo-carbonatées.
Vers la fin du Jurassique inférieur, au Toarcien, la nature des dépôts à dominante argileuse et les fossiles présents (lamellibranches, gastéropodes, bélemnites et quelques vertébrés) correspondent à un niveau faible d’énergie, les faciès marins sont de type confinés et parfois bitumineux.
Mais vers le sommet du Toarcien, des dépôts détritiques relativement plus grossiers traduisent une légère augmentation de ce niveau d’énergie. Ces faciès gréseux et davantage les faciès ferrugineux, et la présence de nodules remaniés évoquent une plus grande proximité des zones d’apport. L’eau présente une dynamique plus élevée ; le mélange de fossiles de faciès continentaux et marins indiquent un milieu littoral.
En conséquence, le Toarcien montre une dérive générale négative traduisant une régression du domaine marin.
La formation ferrugineuse de l’Aalénien amplifie cette tendance régressive, elle passe progressivement de couches noires et vertes à la base, traduisant un état réduit du fer à une couche rouge au sommet où le fer est oxydé.
On conçoit donc que le milieu est devenu plus littoral au cours du temps. Les fossiles rencontrés confirment cette hypothèse puisqu’ils sont franchement marins à la base et plus littoraux au sommet.

Donc on perçoit ici l’existence d’une régression qui succède à la grande transgression du Jurassique inférieur. Cette régression s’effectue par saccades enregistrées au niveau des diverses séquences.

La mégaséquence négative observée en un lieu précis enregistre donc le passage d’un milieu marin de faible énergie à un milieu marin plus littoral d’énergie plus élevée au niveau du crassin. Cette succession chronologique des faciès est due à la régression qui marque la fin du Lias.
Trois points sont à considérer :

- la libération de fer continental
- son transport
- sa précipitation.

La libération du fer

Le fer est présent dans beaucoup de minéraux férromagnésiens des roches magmatiques, métamorphiques et sédimentaires affleurant à l’époque en bordure de la mer du Jurassique inférieur : Ardennes, Eifel, Hunsrück, Vosges.
Actuellement, le modèle où l’altération chimique de ces minéraux férromagnésiens est la plus intense se rencontre sous un climat chaud et humide, donc, de ce fait fortement hydrolysant, réalisant des sols ferralitiques intertropicaux. Mais ce modèle ne préjuge en rien des conditions climatiques régnant à l’époque de leur mise en place. La vitesse de mobilisation dépend des conditions climatiques et du facteur temps, aussi, il faut moduler le modèle actuel intertropical.
Les produits d’altération sont solubles et la silice est emportée par les eaux, seuls les oxydes de fer et d’aluminium restent sur place car ils sont peu solubles : il se forme une préconcentration en fer sous forme de Fe3+. Le fer est donc d’origine continentale, il provient de l’altération chimique des minéraux férromagnésiens sous climat chaud et humide, sous couvert forestier dense.
La concentration en fer est donc un problème pédogénétique mettant en jeu le lessivage du sol par l’eau entraînant les produits d’hydrolyse et d’oxydation.

Son transport

Ce transport nécessite une transformation du Fe3+ en Fe2+, beaucoup plus soluble. Ce passage s’effectue en milieu réducteur dans les zones marécageuses plus ou moins stagnantes recouvrant la Lorraine à cette époque. Le fer peut se complexer avec les argiles humiques ou avec le phosphore et la silice ; sous ces formes il est mobilisable.
Ce sont donc des facteurs pédologiques qui ont contribué à la libération du fer des zones continentales et à son transport.

La précipitation du fer
Le Fe2+ en solution se transforme en Fe3+ au contact de l’eau de mer alcaline (pH 8) et plus oxydante. Le fer précipite sous forme de limonite. La concentration est en relation avec l’activité de bactéries fixatrices de fer au sein des pelotes fécales des animaux limnivores.
Ces pelotes fécales, riches en fer, sont reprises par des courants littoraux, triées, classées en feuillets élémentaires de stratification, retrouvés au sein de la mégaséquence. Le dépôt s’est donc réalisé en milieu agité dans le cas de la couche grise.
Dans les pelotes fécales, le fer est mélangé à de la matière organique qui, par décomposition, va accentuer le caractère réducteur. Selon la présence de matière organique, la réduction du fer sera plus ou moins complète ; d’où l’apparition de minéraux réduits (chlorites, sidérites, pyrites...) et la grande diversité des couleurs des formations ferrugineuses.
Le passage à une teneur en fer de 30 % s’obtient par de nombreuses concentrations élémentaires faisant intervenir :

- des processus chimiques (influence du pH et du potentiel d’oxydoréduction)
- des processus biologiques (bactéries des pelotes fécales)
- des processus mécaniques (tri des corpuscules ferrugineux par les courants)
- la durée d’action de ces mécanismes.