Étude des propriétés hydriques et des mécanismes d ... - sacre

Chapitre 2 : Caractérisation morphologique des matériaux
La différence majeure entre les deux pierres est la différence de taille des grains. Ceci est clairement
observé par les images où l’échelle d’observation est la même. La taille et la forme des grains sont très
diversifiées dans le tuffeau. On observe de volumineux grains de quartz, de calcite sparitique, de
glauconite ainsi que des paillettes de mica agencées avec des grains plus fins comme la calcite
micritique, des restes coquillés de fossiles marins et surtout les sphérules d’opale CT d’une taille assez
uniforme proche des 10 µm. La présence importante de la silice dans le tuffeau, et en particulier celle
de l’opale et sa morphologie particulière en sphérules en crêtes imbriquées, serait due principalement à
l’altération de la croûte continentale avoisinante au Turonien moyen (Massif Armoricain et Massif
Central) impliquant une concentration élevée en acide monosilicique (H4SiO4) qui conduirait à une
cristallisation de l’opale à l’interface eau-sédiment (Dessandier, 1995). Comparativement, les grains
de la pierre de Sébastopol sont gros (calcite, quartz, fossile marin) et de taille assez homogène. Il y a
deux grands types de grains : le quartz d’aspect anguleux avec une surface assez lisse, et la calcite
d’aspect assez rugueux car formé par la concrétion de grains de calcite de petite taille.
Les observations sur sections polies par microscopie électronique à balayage et par microscopie
optique sont présentées à la figure II.7 et à la figure II.8 respectivement. Par le biais d’une coupe, on
peut apprécier la taille des différents minéraux ainsi que les pores résultant de leur arrangement. La
différence de morphologie entre les deux pierres s’observe aisément sur les deux images acquises au
même grossissement. Le tuffeau contient des grains de différentes tailles, les plus gros (d’une taille
moyenne de 100 µm environ) étant les grains de quartz, de débris silicifiés d’organismes, de sparite,
de glauconite, de mica. Ces grains étant cimentés par la micrite et par les sphérules d’opale CT qui se
trouvent en grande quantité dans le tuffeau. L’observation en microscopie optique est complémentaire
de l’observation en microscopie électronique car certains minéraux ne peuvent être distingués en
microscopie électronique comme la calcite et la glauconite qui par contre apparaît verdâtre en
microscopie optique (figure II.8). Dans la pierre de Sébastopol, on observe uniquement des grains
(quartz et calcite) de grande taille (100 µm à 200 µm). En microscopie optique comme électronique, la
différence entre grains de quartz et de calcite peut être faite sans ambiguïté. On peut aussi remarquer
sur ces images la présence de minéraux lourds possédant un éclat métallique comme des grains de
zircon dans la pierre de Sébastopol, et des petits grains de rutile que l’on rencontre de manière éparse
dans les deux pierres.
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Kévin Beck (2006)