Minéralogie du Dauphiné (Isère)

[Pointcarré]

Jolies trouvailles !

Est que quelqu'un sait comment ces gypses se sont formés ?

Pourquoi on a une telle variété de forme ?

[AMEDE]

Il me semble que c'est classiquement dans des marnes. Pas de poches.

[1GM]

Il y a 1 heure, Pointcarré a dit :

Jolies trouvailles !

Est que quelqu'un sait comment ces gypses se sont formés ?

Pourquoi on a une telle variété de forme ?

 

il y a une heure, AMEDE a dit :

Il me semble que c'est classiquement dans des marnes. Pas de poches.

 

C'est plus compliqué que ca, mais effecivement, il n'y as pas de poche. Par contre c'est plus de l'argile que des marnes... quand il pleut c'est une patinoire qui fond.

 

Ce sont des gypses qui se sont formé dans le dépot fluvio-glacière du lac du Triève. Ce dépot est une épaisse couche de farine glacière datant des dernières glaciations quand le glacier de l'isère recouvrait Grenoble et bloquait l'écoulement du Drac.
Le dépot est lithé et il faut creuser dans les strates pour trouver les gypses. ( image de 2012 )

 

 

Pour les Anglophones : https://www.researchgate.net/publication/320801577_Chapter_1_Introduction_to_engineering_geology_and_geomorphology_of_glaciated_and_periglaciated_terrains

Pour les Francophones : http://www.geol-alp.com/drac/0_general_drac/0_quatern-drac.html

[greg la veine]

J'aurai pas dis mieux : c'est funky à chercher

 

greg la veine

[Saml74]

Le 27/11/2024 à 23:38, lorus a dit :

Magnifique !!

Merci

Le 28/11/2024 à 16:12, antakari a dit :

Bonjour, 

@Saml74 jolies trouvailles ces gypses de Sinard,👏 vue la taille viennent - elles de grosses poches, ou sont- elles eparses? Vous postez quelquefois des photo in situ, sans toit devoiler, ce serait posible de voir d'ou ca sort? merci

@lorus

Jolies choses de vizille, la photo de la piece quartz/siderite d'un kilo ne rend pas effectivement au top, mais on devine une belle piece a mon avis 👏

 

Comme dis par d'autres personnes, il n'y a pas de poche, se trouve directement dans l'argile sur place. Pour l'anecdote, la grosse pièce que j'ai trouvé, pas je l'ai trouvé par terre, elle est surement sortie toute seule avec la pluie qu'il y a eu cette année. Ce n'est pas éparse à proprement parlé, en faites c'est des strates qu'il faut visé, c'est à dire des bandes qui ont été propice à la formation de gypse. Certaines bandes seront vierges de gypse tandis que d'autres plus garnies. Il n'y a pas de repère visuel pour reperer les bandes (le seul indice pouvant être parfois des veines d'anhydrite, car le gypse est un sulfate de calcium hydraté, et l'anhydrite un sulfate de calcium anhydraté(de ce que j'ai pu lire, l'anhydrite perd la molécule d'eau pour deux molécule d'acide). Il n'y a que quelque degré d'écart entre la formation du  gypse (inférieur à 63°C)et celui de l'anhydrite (supérieur à 63°C)donc si y'a de l'anhydrite, il a pas loin du gypse potentiellement).
 

 

Il y a 20 heures, Pointcarré a dit :

Jolies trouvailles !

Est que quelqu'un sait comment ces gypses se sont formés ?

Pourquoi on a une telle variété de forme ?

Pour la formation, les gypses ca fait partie des évaporites, une famille de roche formé la plupart du temps dans des salines à saturation par évaporation.
Pour l'histoire du site de Sinard, @1GM a fait une très belle réponse. 
L'explication pour la fragilité des gypses : la structure du gypse c'est une couche de SO4 liés par des ions de calcium et 1 ion d'oxygène. Toutes les couches sont liées entre elles par les ions d'oxygènes, ce qu'il explique la fragilité (faible liaison).Voici une photo de deux "couches" qui se sont clivés (pour que ca soit plus parlant)

Pour les formes :  c'est un losange. Les autres formes observables, c'est des macles de losange : 

Si jamais j'ai oublié des choses ou dis des bêtises, corrigez moi.

[Michel de Champigny]

Le 28/11/2024 à 22:04, 1GM a dit :

C'est plus compliqué que ca, mais effecivement, il n'y as pas de poche. Par contre c'est plus de l'argile que des marnes...

Ca pour être de l'argile, c'est vraiment de l'argile et qui ferait le bonheur des potiers !

Les cristaux sont dispersés et pas partout dans cette couche d'argile. Les cristaux sont en général très inclus avec l'argile, rarement vraiment limpides. Ils sont bien sûr flottants dans l'argile. Du coup on se demande comment ils se forment de manière aussi individualisée ou au plus en macle de 2 cristaux

[phoscorite]

Le 29/11/2024 à 18:12, Saml74 a dit :

Pour la formation, les gypses ca fait partie des évaporites, une famille de roche formé la plupart du temps dans des salines à saturation par évaporation.

Certes, mais dans ce contexte un peu frisquet, une origine évaporitique me parait un peu forcée.

Plus probablement il s'agit d'un gypse secondaire, formé comme partout par l'oxydation des sulfures et réaction de l'acide sulfurique qui en résulte avec les carbonates des marnes. Il n'y a pas besoin qu'il y ait beaucoup de carbonate dans ces marnes pour avoir ce type de réaction. Par contre, il est nécessaire qu'elles contiennent de la pyrite ou de la marcassite. Est-ce le cas ?

[Saml74]

il y a une heure, phoscorite a dit :

Certes, mais dans ce contexte un peu frisquet, une origine évaporitique me parait un peu forcée.

Plus probablement il s'agit d'un gypse secondaire, formé comme partout par l'oxydation des sulfures et réaction de l'acide sulfurique qui en résulte avec les carbonates des marnes. Il n'y a pas besoin qu'il y ait beaucoup de carbonate dans ces marnes pour avoir ce type de réaction. Par contre, il est nécessaire qu'elles contiennent de la pyrite ou de la marcassite. Est-ce le cas ?

Je n'ai jamais entendu parlé de pyrite dans le coin, je suis quasiment sur qu'il y'en a pas.
Mais oui c'est possible que ce soit une formation secondaire.

[phoscorite]

Il y a 10 heures, Saml74 a dit :

Mais oui c'est possible que ce soit une formation secondaire.

Disons que c'est le plus simple. Pour le sulfure qui s'oxyde, ce n'est pas nécessairement de la pyrite et elle n'est pas forcement visible à l’œil nu. Comme il s'agit d'une formation argileuse très récente, on a peut-être une forme instable du style greigite qui est produite par méthanogenèse de sédiments très réducteurs. De mémoire, ça a été décrit dans l'estuaire du Saint Laurent (Quebec), un site assez frisquet lui aussi.

 

Une alternative au niveau génétique, serait d'avoir effectivement affaire à une évaporite (précipitation de sulfate dissous), mais dans un scénario ou ce serait la formation de la glace (dans le sédiment) et non l'évaporation qui conduirait à l’assèchement du milieu poreux et à la précipitation du gypse. Dans cette conjecture, il faudrait voir si les eaux superficielles de ce bassin ont de bonnes raisons d’être sulfatées, si elles drainent du Trias par exemple.

[Saml74]

Il y a 2 heures, phoscorite a dit :

Disons que c'est le plus simple. Pour le sulfure qui s'oxyde, ce n'est pas nécessairement de la pyrite et elle n'est pas forcement visible à l’œil nu. Comme il s'agit d'une formation argileuse très récente, on a peut-être une forme instable du style greigite qui est produite par méthanogenèse de sédiments très réducteurs. De mémoire, ça a été décrit dans l'estuaire du Saint Laurent (Quebec), un site assez frisquet lui aussi.

 

Une alternative au niveau génétique, serait d'avoir effectivement affaire à une évaporite (précipitation de sulfate dissous), mais dans un scénario ou ce serait la formation de la glace (dans le sédiment) et non l'évaporation qui conduirait à l’assèchement du milieu poreux et à la précipitation du gypse. Dans cette conjecture, il faudrait voir si les eaux superficielles de ce bassin ont de bonnes raisons d’être sulfatées, si elles drainent du Trias par exemple.

J ai trouvé la réponse, tu avais raisons :

Source : http://geologie-patrimoine-matheysine.fr/sites_remarquables/mayres_pouya.html

 

"Nous avons parlé du gypse, (sulfate de calcium hydraté, CaSO4,2H2O) roche évaporitique du Trias formée dans des lagunes, celui qui nous concerne est d'origine différente. Ces cristaux se forment dans des sédiments, notament de l'argile, par association du calcium présent sous forme de carbonate et du SO4 venant des eaux sulfatées (séléniteuses), ici des eaux venant de Senépi qui ont traversé des roches triasiques et se sont chargées en sulfate .
Dans les essais expérimentaux on constate que dans cette réaction physico-chimique, les substances organiques et les organismes vivants (bactéries) interviennent dans la vitesse de croissance des cristaux et en définissent la structure cristalline."

[Saml74]

Ok j'ai trouvé mieux comme explication :

ce site va beaucoup plus loin dans la recherche de l'origine de ces gypses, il a meme tendance a réfuté la premiere hypothese que j ai cite :

https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img712-2021-05-17.xml

[phoscorite]

Vu, merci. C'est signé Pierre Thomas.

Par rapport à l'interprétation comme gypse secondaire par réaction entre acide sulfurique produit "in situ" et carbonates des sédiments lacustres, il invoque aussi le substratum (marnes noires Oxfordiennes) comme fournisseur potentiel des sulfures qui s'oxydent. C'est un peu plus élaboré car ça fait intervenir deux formations géologiques superposées (l'une étant discordante sur l'autre) et donc un circuit de recharge en O2 un peu plus complexe.

Dans son scenario, le gypse se forme précisément là ou se trouve le carbonate des sédiments lacustres.

 

Petit regret : je ne crois pas avoir vu discuter le modèle alternatif d'assèchement du milieu poreux par gel de l'eau des pores.

[schorlvert]

Merci aux précédents contributeurs à propos du gypse du lac de Monteynard en particulier en ce qui concerne la genèse des ces cristaux.

Voici un exemplaire des années 1990 ( 21 longueur X 10,5 cm hauteur) sur lequel la gangue a été préservée pour servir de support.

 

[Saml74]

Il y a 5 heures, phoscorite a dit :

Vu, merci. C'est signé Pierre Thomas.

Par rapport à l'interprétation comme gypse secondaire par réaction entre acide sulfurique produit "in situ" et carbonates des sédiments lacustres, il invoque aussi le substratum (marnes noires Oxfordiennes) comme fournisseur potentiel des sulfures qui s'oxydent. C'est un peu plus élaboré car ça fait intervenir deux formations géologiques superposées (l'une étant discordante sur l'autre) et donc un circuit de recharge en O2 un peu plus complexe.

Dans son scenario, le gypse se forme précisément là ou se trouve le carbonate des sédiments lacustres.

 

Petit regret : je ne crois pas avoir vu discuter le modèle alternatif d'assèchement du milieu poreux par gel de l'eau des pores.

Ok, merci pour les infos !
Oui je suis d'accord que évoqué cette troisième possibilité aurait sympa, au moins pour voir comment cela se passe.

 

 

Il y a 2 heures, schorlvert a dit :

Merci aux précédents contributeurs à propos du gypse du lac de Monteynard en particulier en ce qui concerne la genèse des ces cristaux.

Voici un exemplaire des années 1990 ( 21 longueur X 10,5 cm hauteur) sur lequel la gangue a été préservée pour servir de support.

 

Chapeau, très belle pièce, mon gros cristal fais 16.5cm * 6cm, alors j'ose pas imaginé comment cette pièce doit etre impressionnante dans les mains 😮

[Pointcarré]

Merci beaucoup pour tous ces apports très intéressants.

 

De ce que j'en ais compris à partir des documents fournis, ces argiles sont des varves glaciolacustres à l'époque du Würm II.

Le dépôt de varves nécessite notamment une profondeur minimum de 20 m. En effet les grains sont en moyenne <2 microns, pour sédimenter il ne faut plus de brassage et de flux d'eau. Une coupe au niveau de Sinard montre d'ailleurs une profondeur de 200m de varves.

 

Ce qui voudrait dire que même si le lac est gelé en hiver, l'eau à 20 m ou plus de profondeur est plutôt proche de 4°C.

D'après Infoterre, le bedrock proche est de l'Aalénien avec des nodules de pyrite, donc un apport d'ions sulfate est possible.

 

Dans ce contexte, le modèle d'évaporite classique (type sebka) est exclus, celui de la glace également car 4°C.

La présence d'ions Ca2+ est surement importante,  car on a des marnes et des calcaires dans les bassins versants.

La concentration des ions sulfate  semble alors être le facteur limitant.

 

Du coup comment cette concentration en sulfate augmente pour franchir la courbe de sursaturation et faire cristalliser le gypse ?

[phoscorite]

Il y a 20 heures, Pointcarré a dit :

Du coup comment cette concentration en sulfate augmente pour franchir la courbe de sursaturation et faire cristalliser le gypse ?

Le sulfate dissous est produit par l'oxydation des sulfures. Cette réaction, à elle seule, ne produit pas de gypse, seulement de l'acide sulfurique.

C'est lorsque l'eau contenant cet acide va baver sur des marnes glaciaires que la calcite est attaquée, elle libère du Ca et le tour est joué.

Entre parenthèses, pour que ce scenario tienne la route, il faut que la formation qui contient la pyrite ne soit pas carbonatée elle-même, sinon, le gypse se formerait la ou les sulfures s'oxydent, pas quelques centaines de mètres plus loin.

[Pointcarré]

Il y a 23 heures, phoscorite a dit :

Le sulfate dissous est produit par l'oxydation des sulfures. Cette réaction, à elle seule, ne produit pas de gypse, seulement de l'acide sulfurique.

C'est lorsque l'eau contenant cet acide va baver sur des marnes glaciaires que la calcite est attaquée, elle libère du Ca et le tour est joué.

Entre parenthèses, pour que ce scenario tienne la route, il faut que la formation qui contient la pyrite ne soit pas carbonatée elle-même, sinon, le gypse se formerait la ou les sulfures s'oxydent, pas quelques centaines de mètres plus loin.

Je suis tout à fais d'accord, c'est la combinaison des ions sulfate et calcium qui donne le gypse avec la relation réversible :

2H2O + Ca²⁺ + SO4^2- ↔ CaSO4 · 2 H2O

 

Toutefois, de mémoire à Sinard on trouve des paléo horizons de gypse ; c'est-à-dire des strates avec des gypse puis sur deux ou trois mètres on ne trouve plus rien, puis de nouveau une strate avec des Gypses. 

Comment expliquer cette disparité?

La réaction des ions sulfates avec les ions calcium peut donner du gypse, mais pour atteindre la nucléation à 4 degrés, il faut une concentration de 2,75 g/l. Comment atteindre cette concentration ? et pourquoi elle est atteinte sur certaines strates et pas sur d'autres ?

[Pointcarré]

Un monocristal de Sinard

A l'intérieur du cristal on voit des stries, liées je pense à des dépôts d'argiles fines. est ce qu'on peut dire qu'elles sont liées à des épisodes de croissance comme les fantômes de Chlorite dans les quartz ?

[1GM]

Il y a 2 heures, Pointcarré a dit :

 

Toutefois, de mémoire à Sinard on trouve des paléo horizons de gypse ; c'est-à-dire des strates avec des gypse puis sur deux ou trois mètres on ne trouve plus rien, puis de nouveau une strate avec des Gypses.

 

D'une manière générale c'est un peu plus large que ca... rajoute un zéro entre les horizons

Dans la pratique, tu vas avoir toute une série de strates sur un mètre ou deux ou le gypse sera présent, puis plusieurs mètres de rien, puis un mètre ou on trouvera à nouveau du gypse... Ensuite c'est pas partout et vu que l'ensemble de l'Harmalière glisse vers le lac à diverses vitesses on ne peux pas suivre les strates sur tout l'effondrement. ( par exemple le site sur la photo que j'ai mise est su le flanc d'une sorte d'arrète... de l'autre coté il n'y as rien quand on cherche au même niveau [ et au dessus/dessous ] )

Il faudrait faire une datation sur les strates à gypses à divers endroits pour voir si c'est la même série de strates qui se balade ou si c'est des strates différents aux différents endroits.

[Pointcarré]

il y a une heure, 1GM a dit :

 

D'une manière générale c'est un peu plus large que ca... rajoute un zéro entre les horizons

Dans la pratique, tu vas avoir toute une série de strates sur un mètre ou deux ou le gypse sera présent, puis plusieurs mètres de rien, puis un mètre ou on trouvera à nouveau du gypse... Ensuite c'est pas partout et vu que l'ensemble de l'Harmalière glisse vers le lac à diverses vitesses on ne peux pas suivre les strates sur tout l'effondrement. ( par exemple le site sur la photo que j'ai mise est su le flanc d'une sorte d'arrète... de l'autre coté il n'y as rien quand on cherche au même niveau [ et au dessus/dessous ] )

Il faudrait faire une datation sur les strates à gypses à divers endroits pour voir si c'est la même série de strates qui se balade ou si c'est des strates différents aux différents endroits.

Tout à fait d'accord avec cela, il y a des endroits ou des glissements ont du s'opérer car on ne trouve plus la continuité de strates à gypse. Je ne sais pas si quelqu'un a une photo où on verrait sur le "front de taille" dans les strates ces glissements. Dans la forêt on voit des glissement rotationnels.

Je pensais dans mon texte au front de taille relativement "frais" de Sinard, à gauche de la partie effondrée quand on est en face de la paroi. Là les strates jusqu'au gros rocher semblent plus cohérentes. On trouve les ordres de grandeur que tu évoques en terme d'épaisseur.

[phoscorite]

Pour la localisation du gypse dans cette formation, le plus simple est d'imaginer que l'on trouve du gypse :

- soit dans les horizons ou initialement le sédiment contenait des carbonates, et pas ailleurs

- soit dans des horizons pouvant servir d’aquifère (un peu plus perméables que la moyenne).

Tout ceci reste a tester en regardant de près la distribution des carbonates dans la serie.

[Pointcarré]

Le 06/12/2024 à 17:53, phoscorite a dit :

Pour la localisation du gypse dans cette formation, le plus simple est d'imaginer que l'on trouve du gypse :

- soit dans les horizons ou initialement le sédiment contenait des carbonates, et pas ailleurs

- soit dans des horizons pouvant servir d’aquifère (un peu plus perméables que la moyenne).

Tout ceci reste a tester en regardant de près la distribution des carbonates dans la serie.

A priori il n'y a pas de série de carbonates. On a que des varves cad des argiles lacustres saisonnières <2 microns. (Cf. 2 photos)

La perméabilité des varves du Trièves est de 10^-10m/s perpendiculairement aux strates et 10^-8 m/s parallèlement aux strates.

Effectivement comme tu le soulignes dans certaines strates, il y a des galets (dépôts gravitaires) et on trouve des gypses. On peut également trouver une concentration de beaux gypses plus abondante à gauche du gros rocher, mais à droite il n'y a rien. De même très fréquemment il n'y a pas de galets et pourtant des couches avec de beaux gypses.

Les deux photos montrent un gypse dans les varves en place, puis un exemple de galet.

L'apport plus important de fluide dans une zone plus aquifère est peu être une piste locale. Mais comment expliquer le cas général cad des couches d'argiles classiques (sans galets) et des gypses bien formés de bonne taille ???

[phoscorite]

il y a une heure, Pointcarré a dit :

A priori il n'y a pas de série de carbonates. On a que des varves cad des argiles lacustres saisonnières <2 microns. (Cf. 2 photos)

Quelqu'un a-t-il vérifié à l'acide ou en DRX qu'il n’y avait pas du tout de carbonate ? La taille de grain très petite n'est pas un obstacle : dans les hémipélagites, la boue carbonatée est souvent ce qui se dépose en dernier (en haut des séquences) : exemple dans un dépôt marin très distal du Cuisien (Fanlo, Sud Pyrénées), ce qui est plus clair est très carbonaté, ce qui est sombre plus argileux.

 

[Pointcarré]

Il y a 2 heures, phoscorite a dit :

Quelqu'un a-t-il vérifié à l'acide ou en DRX qu'il n’y avait pas du tout de carbonate ? La taille de grain très petite n'est pas un obstacle : dans les hémipélagites, la boue carbonatée est souvent ce qui se dépose en dernier (en haut des séquences) : exemple dans un dépôt marin très distal du Cuisien (Fanlo, Sud Pyrénées), ce qui est plus clair est très carbonaté, ce qui est sombre plus argileux.

 

Tu as raison, j'ai fait un test à l'acide (vinaigre), on a bien une ébullition.

D'ailleurs la composition des varves du Trièves est la suivante ; elle incorpore une partie non négligeable de calcite :

J'avais répondu dans le sens où Il n'y a pas de bancs carbonatés style couches de calcaires comme on peut en trouver parfois dans les marnes callo-oxfordiens.

La réaction chimique semble se faire sur toutes les strates. Cependant c'est assez délicat à analyser car celles qui englobent les gypses font souvent 2 mm d'épaisseur à Sinard !

Le facteur limitant semble plutôt être la concentration en ions sulfate ? Car les ions Ca²⁺ il y en a partout.

Ceux qui connaissent bien le site de Sinard est ce que vous voyez un caractère distinctif des argiles (couleur, épaisseur, autre) qui supportent les gypses ?

 

 

[phoscorite]

Il y a 2 heures, Pointcarré a dit :

Le facteur limitant

Les gypses de Sinard sont assez gros, et assez peu nombreux. On peut penser que la nucléation du gypse n'est pas très facile, et l'interprétation classique est que la sursaturation des fluides est trop faible pour nucléer, on a juste de la croissance sur les quelques germes qui se sont formés. Pourquoi en serait-il ainsi, je ne sais pas.

Cette question a été bien élucidée dans le cas des gypses géants de Naica, mais le modele qui tient la route a Naica ne peut pas opérer ici, la temperature est trop basse.