Pétrographie et pétrologie des radiolarites

Les radiolarites (fig. 1) sont des roches siliceuses au sein desquelles la silice a été apportée par des tests de radiolaires.

Ces micro-organismes sont parfois observés en lame mince (fig. 2), remarquablement bien conservés et cimentés dans de la calcédoine ou du quartz microcristallin.

Une étude de la structure de ces roches permet de distinguer trois groupes de radiolarites. Il s’agit des jaspes, des lydiennes et des phtanites.

Les jaspes sont souvent colorés en rouge ou en noir (fig. 3). Ces couleurs proviennent d’oxydes de fer et de manganèse. Il n’est pas rare que ces roches soient mouchetées de vert et parfois même rubanés. Les jaspes affleurent dans la plupart des chaînes géosynclinales, notamment dans les Alpes : elles se retrouvent associées aux roches vertes dans les schistes lustrés, roches déposées sous forme de calcshistes au Jurassique supérieur au sein de la zone piémontaise. Des roches montrant des alternances de lits de jaspe et d’hématite sont appelées des jaspilites.

Les lydiennes du nom de Lydie, une province d’Asie Mineure, sont des radiolarites totalement noires. Elles présentent une matrice quartzeuse microcristallines obscurcie par un pigment organique rendant plus difficile l’observation des radiolaires. Aussi, ces roches sont très dures. Elles se constatent en France dans le Carbonifère de la Montagne Noire et des Pyrénées.

Quant aux phtanites, il s’agit de radiolarites recristallisées en quartz, de couleur généralement vert pâle. Cette coloration est apportée par la chlorite, l’épidote ou par certains oxydes de fer. Les phtanites sont aperçues dans le Dévonien de la vallée de la Bruche au sein des Vosges, elles s’y sont associées à des grauwackes et à des tufs volcaniques.

Les radiolarites sont la conséquence d’une sédimentation à radiolaires après diagenèse. Cette sédimentation est contrôlée, notamment par des facteurs climatiques.

La sédimentation à radiolaires et son contrôle climatique

Les radiolarites sont généralement observées sous forme de bancs individualisés, fins et soulignant un rubanement net pour certaines roches du Mésozoïque. Par exemple, en Italie (fig. 4), ce rubanement est le fruit de changements de milieu de sédimentation provoqués par des fluctuations climatiques. Ces dernières sont en lien avec les variations de rotation de l’axe de la Terre ou précessions des équinoxes.

De légères modifications des conditions climatiques peuvent avoir des effets conséquents sur les micro-organismes planctoniques, en l’occurrence les radiolaires. De plus, d’infimes variations de la productivité planctonique induisent de fortes modifications de l’abondance et de la diversité des radiolaires dans les sédiments benthiques. Cette amplification se voit accentuée par le processus de diagenèse. C’est ainsi qu’il est possible d’expliquer l’alternance de niveaux riches en radiolaires et de niveaux contenant des radiolaires non conservés appelés shales azoïques. Les fluctuations climatiques sont susceptibles de faire passer une boue originelle à faibles variations en teneurs relatives en carbonate et silice à une alternance de bancs de calcaires et de jaspes (fig. 4). Par conséquent, une modification du signal initial, intervenant entre le passage du plancton vivant et le dépôt de coques sur le fond marin lors de la sédimentation, se voit accompagnée d’une amplification de la fluctuation. De par leur couleur rouge, un grand nombre de radiolarites, vestiges d’anciens océans aujourd’hui disparus, ont été comparées aux argiles rouges des grands fonds… Une telle comparaison est incorrecte.

Bibliographie et sitographie

De Wever P.. L’époque des radiolarites : le Jurassique. In Fröhlich F.  & Schubnel H.J.. Les âges de la Terre. MNHN éditeur, 1999. pp. 78-81.

Pomerol C.. Roches siliceuses. In Universalis éducation [en ligne]. Encyclopædia Universalis, [consulté le 30 juillet 2021]. Disponibilité et accès sur : http://www.universalis-edu.com/encyclopedie/roches-siliceuses