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Rendez-vous sur place
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- Pourquoi les roches sont-elles grises et non pas rouges ou ocres ?
- Si vous versez un peu de vinaigre sur la roche, laquelle des deux fera des bulles : la marne grise ou le schiste carton ?
- Au waypoint Q1, visuellement, est-ce que vous voyez de la marne grise ou du schiste carton (justifiez votre réponse) ?
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Contexte géologique global
La zone se trouve sur la bordure sud du Causse du Larzac, un vaste plateau calcaire du Massif central.
Ce plateau culmine entre 700 et 800 mètres d'altitude et repose sur une pile de roches à peu près plates, déposées entre -201 et -145 millions d'années (Jurassique).
Plusieurs types de roches se superposent ici, de la plus ancienne à la plus récente.
À la base, on trouve des schistes cartons et des calcaires roux à bélemnites (mollusques fossiles en forme de balle de fusil), datés du Carixien au Toarcien moyen (environ -191 à -180 millions d'années).
Juste au-dessus viennent les marnes grises feuilletées du Toarcien terminal (environ -178 à -174 millions d'années).
Plus haut, des calcaires à silex du Jurassique moyen (environ -174 à -168 millions d'années) forment une transition.
Enfin, l'essentiel du plateau visible aujourd'hui est constitué de calcaires et de dolomies (calcaire magnésien) du Jurassique supérieur, déposés entre -157 et -145 millions d'années.
Ce plateau calcaire est fortement karstifié (creusé par dissolution de la roche par l'eau) : il présente des dolines (dépressions fermées), des avens (gouffres) et des grottes, et aucun cours d'eau permanent en surface.
Là où les marnes et les schistes cartons affleurent sous le calcaire, le paysage change radicalement et devient plus mou, entaillé de ravines.
Contexte géologique du site
À cet endroit précis, la roche calcaire dure du plateau a été entaillée par l'érosion, mettant à nu les couches plus anciennes et plus tendres du Lias (Jurassique inférieur).
Ce sont ces couches tendres, marnes grises et schistes cartons, que vous observez ici.
Elles se sont formées au fond d'une mer peu profonde, il y a environ 183 à 174 millions d'années (Toarcien).
Étant beaucoup plus tendres que le calcaire qui les recouvre habituellement, ces roches résistent mal à l'érosion.
L'eau de pluie et de ruissellement les creuse facilement, faute de végétation suffisante pour les protéger.
Cela donne naissance à ce type de paysage appelé bad-lands : des pentes arrondies et grises, entaillées de multiples ravines.
En surface, la perte d'eau par évaporation fait aussi craqueler la roche en un réseau de polygones, comme un fond de lac asséché.
De près, on distingue nettement les fines lamelles empilées du schiste carton, comme les pages d'un livre.
La marne grise
La marne est une roche sédimentaire, c'est-à-dire formée par l'accumulation de sédiments au fond de l'eau.
Elle résulte du dépôt simultané d'argile, arrachée aux continents par l'érosion, et de calcite, d'origine chimique ou biologique.
La marne se situe à mi-chemin entre le calcaire et l'argile pure : elle contient entre 35% et 65% d'argile.
Cette roche est tendre, friable à sec et plastique (malléable) une fois mouillée.
Étant à grain très fin, elle est souvent favorable à la conservation de fossiles marins.
Sa couleur grise à bleutée provient d'un dépôt en milieu pauvre en oxygène (milieu réducteur), qui empêche le fer contenu dans la roche de s'oxyder.
C'est l'inverse des marnes rouges ou ocre, formées en présence d'oxygène, où le fer s'oxyde en une teinte rouille.
Les marnes que vous observez ici datent du Toarcien terminal, soit environ -178 à -174 millions d'années (Jurassique inférieur).
Le schiste carton
Le schiste carton est une argilite (roche argileuse indurée), qui se débite en feuillets extrêmement fins, comme les pages d'un carton ou d'un livre.
C'est cette texture particulière qui lui a donné son nom.
Cette roche s'est formée au tout début du Toarcien, il y a environ 183 millions d'années, lors d'un épisode mondial de manque d'oxygène dans les mers (événement anoxique).
Ce manque d'oxygène a empêché la décomposition de la matière organique, qui s'est accumulée dans la boue avec des sulfures (dont la pyrite).
Le schiste carton appartient à la famille des argilites, très pauvres en calcaire, contrairement à la marne.
Il est riche en matière organique, ce qui lui donne un aspect légèrement bitumineux (proche du pétrole).
Sa couleur est gris foncé à noire, plus sombre que la marne, en raison de cette forte teneur en matière organique et en sulfures.
Cette roche renferme parfois des fossiles d'ammonites (mollusques marins à coquille enroulée) et de bivalves, témoins de la vie marine de l'époque.
Comment les différencier
Ces deux roches se ressemblent, mais plusieurs indices simples permettent de les distinguer sur le terrain.
La marne est riche en calcaire, alors que le schiste carton en contient très peu.
Au contact d'un acide dilué, la marne fait des bulles (effervescence), ce qui n'est pas le cas du schiste carton.
La marne se débite en boulettes ou en plaquettes aux bords arrondis, avec un aspect plus terreux et massif.
Le schiste carton se débite en feuillets très fins et réguliers, comme les pages d'un livre.
La marne est de couleur grise à bleutée, tandis que le schiste carton est plus sombre, gris foncé à noir.
Sources
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Go on site
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- Why are the rocks grey rather than red or ochre?
- If you pour a little vinegar on the rock, which of the two will fizz: the grey marl or the paper shale?
- At waypoint Q1, visually, do you see grey marl or paper shale (justify your answer)?
- Add a photo of yourself or your username at the PZ of the EarthCache (to be added to your log).
Regional geological context
The area lies on the southern edge of the Causse du Larzac, a vast limestone plateau in the Massif Central.
This plateau rises to between 700 and 800 metres in elevation and sits on a stack of roughly flat-lying rocks deposited between 201 and 145 million years ago (Jurassic).
Several types of rock are stacked here, from oldest to youngest.
At the base are paper shales and reddish-brown limestones containing belemnites (bullet-shaped fossil molluscs), dated to the Carixian through mid-Toarcian (roughly 191 to 180 million years ago).
Just above these come the grey, thinly layered marls of the latest Toarcian (roughly 178 to 174 million years ago).
Higher up, cherty limestones of the Middle Jurassic (roughly 174 to 168 million years ago) form a transitional layer.
Finally, most of the plateau visible today is made up of Upper Jurassic limestones and dolomites (magnesian limestone), deposited between 157 and 145 million years ago.
This limestone plateau is strongly karstified (hollowed out by the dissolution of rock by water): it features dolines (closed depressions), avens (vertical shafts) and caves, with no permanent surface watercourses.
Where the marls and paper shales are exposed beneath the limestone, the landscape changes dramatically, becoming softer and cut through with gullies.
Geological context of the site
At this particular spot, the hard limestone of the plateau has been cut through by erosion, exposing the older, softer layers of the Lias (Lower Jurassic).
These soft layers, grey marls and paper shales, are what you can see here.
They formed on the floor of a shallow sea around 183 to 174 million years ago (Toarcian).
Being much softer than the limestone that usually caps them, these rocks resist erosion poorly.
Rainwater and runoff cut into them easily, since there isn't enough vegetation to protect them.
This gives rise to a landscape known as badlands: rounded, grey slopes cut through with numerous gullies.
At the surface, water loss through evaporation also cracks the rock into a network of polygons, like the bottom of a dried-up lake.
Up close, you can clearly make out the thin, stacked layers of the paper shale, like the pages of a book.
The grey marl
Marl is a sedimentary rock, meaning it forms from the accumulation of sediment on the sea floor.
It results from the simultaneous deposition of clay, eroded from the continents, and calcite, of chemical or biological origin.
Marl sits halfway between limestone and pure clay: it contains between 35% and 65% clay.
This rock is soft, crumbly when dry and plastic (mouldable) when wet.
Being very fine-grained, it often favours the preservation of marine fossils.
Its grey to bluish colour comes from having formed in an oxygen-poor (reducing) environment, which prevents the iron in the rock from oxidising.
This is the opposite of red or ochre marls, which form in the presence of oxygen, where the iron oxidises to a rusty colour.
The marls you see here date from the latest Toarcian, roughly 178 to 174 million years ago (Lower Jurassic).
The paper shale
Paper shale (French: schiste carton) is a mudstone (a hardened clay rock) that splits into extremely thin layers, like the pages of a book or a piece of card.
It's this distinctive texture that gives it its name.
This rock formed at the very start of the Toarcian, around 183 million years ago, during a global episode of oxygen depletion in the seas (an anoxic event).
This lack of oxygen prevented organic matter from decomposing, so it built up in the mud along with sulphides (including pyrite).
Paper shale belongs to the mudstone family and is very low in limestone content, unlike marl.
It is rich in organic matter, which gives it a slightly bituminous look, close to petroleum.
Its colour is dark grey to black, darker than marl, because of this high content of organic matter and sulphides.
This rock sometimes contains fossils of ammonites (marine molluscs with coiled shells) and bivalves, evidence of marine life from that time.
How to tell them apart
These two rocks look alike, but a few simple clues make it possible to tell them apart in the field.
Marl is rich in limestone, while paper shale contains very little.
When touched with diluted acid, marl fizzes (effervescence), which is not the case with paper shale.
Marl breaks up into rounded lumps or slabs, with a more earthy, massive appearance.
Paper shale splits into very thin, regular layers, like the pages of a book.
Marl is grey to bluish in colour, while paper shale is darker, dark grey to black.
Sources