Pétrographie d'une altérite résiduelle de type «fantôme de roche»

Petrography of a residual alterite «ghost-rock» Classically, the karstogenesis begins with a phase of dissolution along fissures. Progressively, the fissure broadens and more water flows. Some fissures transform in more important void, sometimes galleries. The fondamental fact is that the removal of bed-rock is total, the greatest part by solution (carbonates, calcium and magnesium, sodium and potassium...), the rest one like solid phase (clay minerals, quartz...). We call this process «total removal». But another karstification process exists : the «ghost-rock» formation. The first phase of the «ghost-rock» formation begins with an isovolumic alteration of the bed-rock. The insoluble parts remain while the soluble parts are evacuated with underground water. This insoluble part is constituted by clays minerals, silica phase, sparite like fossils, or big cristals and forms a residual alterite. That is the «ghost-rock formation». This is the case for the present example which is a residual alterite in a very pure wackestone. This object presents like a volume of alterite confined in the intact bed-rock. We study this ghost-rock by a pétrographie analysis. The macroscopic approach emphasizes the great porosity of the ghost-rock which is very crumbly. The border between the ghost-rock and the bed-rock is very irregular, emphazising the petrophysic differences. The microscopic approach shows in the ghost-rock a general collapse of the structure where subsist only the best cristallized grains. The alteration increases to the detriment of the little cristals, saving the bioclasts, or to the detriment of the fissures. One detects also another phase which is constituted by gypsum. The examination using the electron microscope shows that the bed-rock is formed by well soldered grains, crystals, primary pyrite. On the other hand, the ghost-rock is characterised by a great porosity, secondary pyrite, corrosion gulfs on crystals. This is the indication that the acid function comes from sulfuric acid by oxydation of the sulfide. This is the reason of the presence of gypsum. After the alteration, the organic matter present in the bed-rock (black limestone) can reduce the gypsum in secondary sulfide. The conclusion is that the formation of the ghost-rock can develop in a pure limestone, and non only in a limestone with silico-clay skeleton. This ghost-rock represents the first stage of the genesis : an isovolumic alteration, without macroscopic void, before a collapse of the weathering rock.Le mécanisme de karstification par fantômisation comprend une première phase d'altération isovolumique de la roche mère. Cet aspect est développé dans cet article par une analyse pétrographique macroscopique et microscopique d'une altérite résiduelle en calcaire très pur. L'approche macroscopique souligne essentiellement d'une part la grande porosité du fantôme de roche, d'autre part les caractéristiques du gradient le séparant de la roche saine. L'approche microscopique montre un tassement général de la structure où subsistent les grains les mieux cristallisés : l'altération se fait au détriment des petits cristaux, épargnant les biodastes, ou encore au détriment de microfissures. On détecte aussi une autre phase constituée de gypse. L'examen au MEB montre dans le calcaire sain des grains bien soudés, des rhomboèdres, de la pyrite primaire. Par contre, le fantôme de roche est caractérisé par une forte porosité, une pyrite secondaire, des golfes de corrosion sur les faces cristallines. On constate donc que le mécanisme de karstification par fantômisation se développe aussi bien dans des calcaires purs que dans des carbonates à squelette silico-argileux. Le Fantôme de l'excursion, ainsi dénommé parce qu'il fut découvert lors d'une excursion pédagogique, représente un fantôme de roche figé dans sa première phase génétique : l'altération est isovolumique et aucun vide macroscopique n'apparaît. Le tassement de l'altérite n'a pas encore eu lieu.Havron Cécile, Baele Jean-Marc, Quinif Yves. Pétrographie d'une altérite résiduelle de type «fantôme de roche». In: Karstologia : revue de karstologie et de spéléologie physique, n°49, 1er semestre 2007. Formations superficielles du Causse de Sauveterre (Aveyron, Lozère) et Le karst ennoyé d'Aroca (Pays basque) pp. 25-32