Calcaires et Silex à Exoudun EarthCache

La Earthcache / The Earthcache

Quand on se balade le long de la Sèvre Nantaise juste avant le bourg d'Exoudun, le regard est attiré par une vaste falaise quasi-verticale ; il s'agit d'une ancienne carrière néolithique, exploitant une roche sédimentaire calcaire.

Cette roche sédimentaire renferme une particularité, les silex. Et voilà une énigme pour les géologues ! Que font des silex qui sont acides, au beau milieu d'une formation calcaire, qui est basique ?

L'étude des couches géologique mises à nu par l'exploitation de cette carrière vont nous permettre d'en apprendre un peu plus au sujet de ces silex.

           ►  Contexte géologique local

Au point de la EarthCache, nous sommes en présence de la formation j3Cs, dites "Formation des Calcaires à silex : calcaires graveleux à spongiaires (Bathonien)".

Cette formation, composée de sédiments généralement assez grossiers, est constituée de calcaires graveleux bioclastiques, avec nombreux silex, déposés dans un environnement d’énergie moyenne à élevée.
Ce milieu est très favorable à la prolifération des organismes benthiques (mollusques, spongiaires).

Pour rappel, Les calcaires sont des roches sédimentaires plutôt tendres, facilement solubles dans l'eau, composées majoritairement de carbonate de calcium CaCO3 mais aussi de carbonate de magnésium MgCO3 qui se forme par accumulation, au fond des mers, à partir des coquillages et squelettes des micro-algues et animaux marins.

Ce sont des roches facilement rayables avec une lame en métal.

Les silex de ces couches ont en revanche une nature complètement différente que nous allons étudier plus en détails.

           ►  Les silex

           ~ Le silex, définition

Les silex sont des accidents siliceux qui apparaissent dans des roches calcaires sous la forme de fines couches ou en rangées de nodules dispersés. Ils sont de forme irrégulière : en rognons, en tubercules, en colonnes, en couches, en réseau, en filons.

Dans une silex, on distingue généralement deux parties : un cœur ou noyau (nucleus) plus sombre, gris ou noir, et un cortex plus clair.

Le passage du cortex siliceux au calcaire est brutal pour le silex, c’est ce qui le différencie du chert pour lequel le passage est graduel.

Le cœur du silex est dur, possède une cassure courbe et esquilleuse (dite cassure conchoïdale), donne des éclats tranchants et résiste aux acides.
Sa densité varie de 2,56 à 2,60.

La coloration des silex dépend du milieux oxydant ou réducteur ou s'est fait la silicification ( plus sombre quand le milieu est plus réducteur).

           ~ Formation des silex

La silice à l'origine du silex provient du plancton marin (diatomées marines, radiolaires), qui possède un squelette siliceux et non calcaire. Lorsque les planctons meurent, leurs squelettes tombent au fond et forment une boue. A ces fortes pressions, la boue donne avec le temps des silex.

Le silex est une croissance minérale. La croissance du silex se fait de manière centrifuge, c’est la partie externe qui est la moins évoluée et la partie interne qui est la plus évoluée. L’évolution normale de la silice est opale > calcédonite microporeuse > calcédonite compacte > quartz.

           ►  Notion de dureté / Echelle de Mohs

L'échelle de Mohs fut inventée en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs afin de mesurer la dureté des minéraux. Elle est basée sur dix minéraux facilement disponibles.

Comme c'est une échelle ordinale, on doit procéder par comparaison (capacité de l'un à rayer l'autre) avec deux autres minéraux dont on connaît déjà la dureté. Cette échelle n'est ni linéaire ni logarithmique.

When we stroll along the Sèvre Nantaise just before the village of Exoudun, the eye is attracted by a vast cliff almost vertical; it is an old Neolithic quarry, exploiting a calcareous sedimentary rock.

This sedimentary rock contains a peculiarity, flint. And here's an enigma for geologists! What do flints that are acidic, in the middle of a limestone formation, which is basic?

The study of the geological layers laid bare by the exploitation of this quarry will allow us to learn a little more about these flints.

           Local geological context

At the point of the EarthCache, we are in the presence of the formation j3Cs, called "formation of limestone flint: gravelly to spongy limestone (Bathonian)".

This formation, composed of generally rather coarse sediments, consists of bioclastic gravelly limestones, with numerous flints, deposited in a medium to high energy environment. This environment is very favorable to the proliferation of benthic organisms (molluscs, sponges).

Remember, Limestone is a sedimentary rock rather soft, easily soluble in water, composed mainly of CaCO3 calcium carbonate but also magnesium carbonate MgCO3 which is formed by accumulation on the seabed, from shells and skeletons microalgae and marine animals.

These are easily scratched rocks with a metal blade.

Flint layers have instead a completely different nature that we will study in more detail.

           ►  Flints

           ~ Definition

Flint are siliceous accidents that occur in limestone in the form of thin layers or rows of scattered nodules. They are irregular in shape: in kidneys, tubers, columns, layered, networked, in veins.

In a flint, generally there are two parts: a heart or core (nucleus) darker, gray or black, and a clearer cortex.

The transition from siliceous limestone cortex is brutal for flint, this is what differentiates the chert for which the transition is gradual.

The heart of flint is hard, has a curved and comminuted fracture (known conchoidal fracture), provides sharp fragments and acid resistant. Its density varies from 2.56 to 2.60.

Coloring flint depends on the oxidizing or reducing environments or became the silicification (darker when the environment is more reducing).

           ~ Formation

Silica flint originally comes from marine plankton (marine diatoms, radiolarians), which has a siliceous skeleton, not limestone. When the plankton die, their skeletons sink to the bottom and form a sludge. At these high pressures, mud gives flint.

Flint is a mineral growth. The growth of flint is centrifugally is the external part is the least advanced and the inner part which is the most advanced. The normal evolution of the silica opal> calcédonite microporous> Compact calcédonite> quartz.

           ►  Notion of hardness / Mohs Scale

           ~ Definition

The Mohs scale was invented in 1812 by the German mineralogist Friedrich Mohs to measure the hardness of minerals. It is based on ten minerals easily available.

As it is an ordinal scale, we must proceed by comparison (capacity from one to scratch the other) with two other minerals that are already known hardness. This scale is not linear or logarithmic.

Les Questions / The Questions

Questions pour valider :"Calcaires et Silex à Exoudun"
Questions to validate: "Limestone and Flint in Exoudun"