paramoudras

Les paramoudras

Paramoudra du Coniacien moyen entre Fécamp et Grainval - Les bottes d'Yves Lepage sont sur la marne "Les Loges", rapportée à la marne Belle Tout 2 du Sussex
Paramoudra du Coniacien moyen entre Fécamp et Grainval – Les bottes d’Yves Lepage sont sur la marne « Les Loges », rapportée à la marne Belle Tout 2 du Sussex

Les paramoudras sont des silex cylindriques de grande taille. Ils ont été décrits pour la première fois par Buckland (1817) en Irlande, mais ils sont reconnus largement ailleurs (Lincolnshire, Kent..). L’étymologie du mot semble empruntée du gaëllique et de l’erse : peura (poire) et muireach (mer). Le diamètre de ce silex varie de 20 à 60 cm et sa longueur est de l’ordre du mètre, mais elle peut atteindre parfois (voir la discussion suivante) une dizaine de mètres. Dans l’axe du silex se trouve un tube de craie lithifiée d’environ 1 à 2 cm de diamètre. Les premières descriptions de paramoudras font état de silex verticaux, non seulement cylindriques mais encore piriformes, en forme d’obus, ou avec des anneaux de diamètre variable. Ces silex creux sont encore parfois dénommés « pot-stones« . On peut peut-être y rattacher les silex toriques fréquents sous la marne Lewes. Ultérieurement, des silex horizontaux de même structure ont été observés et, dans certains cas, la jonction entre la partie horizontale et la hampe verticale a mis en lumière l’unicité de leur formation.
Le paramoudra peut traverser plusieurs niveaux de silex horizontaux. En ce cas, Clayton (1984) note que sa silicification est plus forte à ces niveaux, alors que la silification disparaît autour de lui. Majoritairement, le paramoudra monte à partir d’un niveau de silex (paramoudra ascendant) plutôt qu’il n’en descend (paramoudra descendant).

Relation du paramoudra et des silex traversés, selon Clayton.
Relation du paramoudra et des silex traversés, selon Clayton.

Un certain nombre d’hypothèses concernent la formation des paramoudras. La première, abandonnée, est celle d’organismes proches des éponges dont la croissance accompagnerait leur enfouissement dans la boue crayeuse. Les autres hypothèses attachent une importance au conduit axial à partir duquel des échanges gazeux avec le sédiment enveloppant auraient permis la précipitation de la silice. On se référera à la page sur la formation des silex, en général, pour la description des réactions chimiques. C’est le gradient oxydant – réducteur dans le manchon crayeux entourant le tube axial qui est à l’origine du silex. Le sens de ce gradient est inversement interprété, selon que le conduit véhicule H2S (venant des profondeurs) ou O2 (venant de la surface). Cette dernière option est privilégiée par Ziljstra (1995) d’après l’ordre des minéraux cristallisant à partir de l’axe.
L’origine du tube creux axial n’est pas unanimement admise et des phénomènes différents pourraient conduire à des résultats presque identiques :

Hypothèse organique

Le tube est un terrier creusé par un animal fouisseur. L’organisme et la trace qu’il laisse sont désignés sous le nom de Bathicnus paramoudrae. Bromley pense qu’à l’origine le terrier était gainé d’un tube mucilagineux et qu’il servait d’abri à l’animal (filtreur ou prédateur). L’espèce pouvait appartenir à une Annélide polychète, à un Pogonophore ou un Némerte. L’animal pénètre dans la boue bien au-dessous de la zone de réduction des sulfates. Il se nourrit de bactéries et fait circuler dans son terrier de l’eau de mer fraîche. En présence d’oxygène et de sulfate, les bactéries décomposent la matière organique. Le métabolisme des bactéries altère les fluides interstitiels autour du terrier. Des zones concentriques à redox différents se développent autour du terrier et il s’y précipite des minéraux authigéniques. On peut distinguer 5 zones (Ziljstra) :
1) zone aérobique à oxygène dissous. On assiste à la dissolution du carbonate.
2) zone suboxique à réduction du manganèse. Il y a formation de smectites ferro-magnésiennes qui se transforment en glauconite par absorption. La glauconite se forme dans des conditions légèrement réductrices. Le manganèse soluble diffuse vers les zones les plus oxydées et précipite sous forme de carbonate.
3) zone suboxique à réduction du fer. Le Fe 3+ est réduit en Fe2+. Il y a précipitation de la pyrite sous forme de nodules.
4) zone anoxique de réduction des sulfates. Des bactéries réductrices des sulfates précipitent le carbonate.
5) zone anoxique de réduction du dioxyde de carbone.
L’accroissement du pH conduit à la dissolution de la calcite et à la précipitation simultanée de la silice.
L’hypothèse organique des paramoudras est la plus partagée. Elle s’impose dans le cas d’une continuité entre le paramoudra couché et le paramoudra vertical. La hampe verticale ascendante à partir du silex horizontal est la forme la plus fréquente, signifiant que l’animal a foré verticalement son terrier puis s’est déplacé à la même profondeur, voire est remonté à la surface. Ce circuit en U large, gainé probablement de mucilage, est très favorable à une circulation de l’eau. Notons qu’il existe également des hampes descendantes à partir d’un niveau de silex (paramoudra descendant).

Paramoudra descendant – Grainval

De nombreux exemples de paramoudras non silicifiés, mais calcitisés, sont décrits par Breton (2006) qu’il nomme « proparamoudras ».

Hypothèse mécanique

Le tube représente en cas une cheminée d’évacuation de gaz ou de liquide. Ce phénomène se produit généralement dans des sédiments à grains fins faiblement cimentés, gorgés d’eau. Si une contrainte de cisaillement se superpose à la contrainte lithostatique (glissement sous-marin, séisme), le sédiment subit temporairement une augmentation de volume, qualifiée de dilatance. Les forces de friction entre les grains s’annulent et les grains passent en suspension dans le liquide. C’est le phénomène de liquéfaction. Dans cet état, les grains solides et l’eau forment deux phases séparées. L’eau plus légère, par effet d’Archimède, tend à remonter vers la surface en se rassemblant dans des chemins préférentiels. Au cours de cette ascension, elle entraîne des particules et forme une colonne verticale (cheminée d’échappement). En surface, un relief conique peut se former, soit positif d’accumulation analogue à un volcan, soit négatif d’effondrement analogue à un cratère, qualifié de pockmark.
Des cas de cheminées verticales de plusieurs mètres liées à l’oxydation du méthane dans un contexte de glissement sous-marin sont également décrits dans le monde (Nouvelle-Zélande, Bassin de Campos, Bassin de Tanaraki, NE de l’Italie).
Le processus qui vient d’être décrit est bien connu dans les séries détritiques parfois anciennes, de même qu’il ressort d’enregistrements géophysiques sur des fonds sous-marins actuels. Son extension à la craie est plus difficile à démontrer car le sédiment est homogène et n’est pas propice à conserver des structures. Alors, quelles caractéristiques pourraient répondre à cette hypothèse ?

  • Les colonnes ascendantes ne sont pas reliées à des tubes horizontaux;
  • Les colonnes sont de grande longueur, approchant la dizaine de mètres (quand l’observation le permet). Elles recoupent plusieurs niveaux de silex. Il est difficile d’imaginer un organisme, au comportement obstiné et suicidaire, fouissant dans un milieu aussi hostile.
  • Les craies qui les contiennent appartiennent à des niveaux expansés (bas ou flanc de cuvette, séquences de forte épaisseur). Nygaard (1962) relevait déjà l’association directe de Bathichnus paramoudrae avec des unités de craie allochtone, assertion renforcée par Bromley & Ekdale (1986).

Ce type de silex a été observé avec le plus de netteté, dans la partie haute du Coniacien moyen, entre Etretat et Fécamp. Pour le différencier du paramoudra d’origine organique, nous l’avons appelé « pipe-flint » ou silex en cheminée.

Principaux niveaux à paramoudras

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