Formation des géodes dans les roches sédimentaires

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Formation

La création d'une cavité souterraine par effondrement, cisaillement ou dissolution de la roche est – dans un milieu sédimentaire – à l'origine d'une géode. Ces cavités peuvent atteindre des dimensions gigantesques ; c'est le cas des grottes de Naïca, au Mexique.



Composition

Le calcaire, roche sédimentaire poreuse et soluble dans l'eau, est propice à l'apparition de géodes. La cavité peut en effet apparaître par dissolution de la roche et cristalliser à partir de la même eau, alors saturée en minéraux. La perméabilité de la roche permet aux fluides d'y circuler par percolation et hydrothermalisme, et ainsi de s'infiltrer dans la cavité.






Précipitation

La cristallisation au sein d'une cavité formée dans une roche sédimentaire telle que le calcaire s'effectue grâce à l'infiltration d'eau sursaturée en minéraux. Elle acquiert cette teneur en minéraux en traversant les roches sédimentaires par percolation et hydrothermalisme et en dissolvant leurs minéraux. La cristallisation peut aussi s'effectuer à partir de la même eau ayant dissous la roche et formé la cavité. C'est une fois de plus le cas des grottes de Naïca.


Cristaux de gypse de la mine de Naïca


Concrétionnement

La cristallisation par concrétionnement correspond à la formation des stalactites et des stalagmites. La concrétion est une solidification des produits par la sédimentation. Le phénomène obéit au final aux lois de l'agglomération et non à celles la cristallisation. Mais la formation des cristaux dépend surtout de la présence des sels dans le ruissellement d'eau. Cette action peut s'établir même en l'absence de ruissellement.


Stalacttes


Composition des cristaux

Les cristaux présents dans ces géodes sont souvent composés d'espèces minérales du groupes des silicates. Il s'agit généralement du quartz, provenant des eaux saturées de silice, mais il peut aussi y avoir des cristaux de calcite (CaCO3), qui proviennent des roches sédimentaires. Dans le cas de la mine de Naïca, les cristaux de gypse(CaSO4·2H2O) proviennent de la combinaison du soufre et du calcium grâce à la chaleur élevée de la grotte (environ 50 °C).


Géode de quartz







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