Les silex

• La nature des silex
• L’origine de la silice des silex
• La formation des silex
• La formation de silex particuliers
• La terminologie descriptive des silex

Les roches siliceuses formées au Crétacé supérieur sont de différents types :

• la gaize,
• l’opoka,
• le chert
• le silex.
  La gaize (terme français, localité-type l’Argonne) et l’opoka (terme polonais) ont une composition mélangée (calcite pour moitié environ, quartz, opale C-T et autres minéraux). Le chert comporte au moins 90% d’opale C-T ou de quartz et est de couleur gris clair ou gris foncé.
  Les silex sont des accidents siliceux qui apparaissent dans des roches calcaires, en particulier de la craie. Ils apparaissent en fines couches ou en rangées de nodules dispersés. Ils sont de forme irrégulière :  en rognons, en tubercules, en colonnes, en couches, en réseau, en filons. Une terminologie descriptive n’a jamais vraiment été proposée. Les silex sont dégagés par l’érosion, fragmentés par le gel, roulés par les courants ou la houle et se retrouvent sous forme de galets arrondis sur la plage.

On distingue généralement deux parties : un cœur ou noyau ou nucleus, plus sombre, gris ou noir, et un cortex plus clair.

Différentes formes de la silice composent le silex :

• la silice hydratée ou opale C-T partiellement cristallisée, rare,
• la calcédonite fibreuse [la calcédoine est constituée par un assemblage de « fibres », elles-mêmes procédant de l’empilement de cristallites de quartz de quelques dizaines de nanomètres]
• le quartz en agrégats cryptocristallins, parfois appelé quartzine.

Le passage du cortex siliceux à la craie est brutal pour le silex, c’est ce qui le différencie du chert pour lequel le passage est graduel. L’opale est peu abondante et présente à la périphérie du cortex.

Le cortex est fait essentiellement de calcédonite microporeuse dispersant la lumière, ce qui donne sa teinte blanche. Au microscope polarisant, le réseau est opacifié par réflexion totale de la lumière sur les parois des cavités. Au MEB (Fröhlich, 2006), on distingue un réseau très dense de cavités plus ou moins sphériques, dans lesquelles les cristallites de quartz sont gros et bien organisés, parfois en sphérolites.
Sa densité est de l’ordre de 2,44.

Le cœur, ou noyau, est constitué d’une matrice compacte, au sein de laquelle les « fibres » de calcédoine sont très mal exprimées, en lumière polarisée. Au MEB, les cristallites de quartz sont disposés sans ordre clair, laissant entre eux une nanoporosité. Les silex bien formés, comme ceux du Santonien, ont un cœur noir : les radiations de toutes longueurs d’onde pénètrent les fibres de calcédoine et sont absorbées dans leur parcours, sans ressortir.

Propriétés physiques

La dureté

La dureté est la résistance opposée par un minéral à la rayure provoquée par une action mécanique externe. Il existe différentes méthodes normalisées de mesure de la dureté. Une de ces méthode est la dureté Vickers qui mesure l’empreinte laissée par un poinçon en diamant. Sur le terrain, on utilise souvent une méthode empirique, dite de l’échelle de Mohs, basée sur la comparaison avec 10 minéraux étalons, allant du talc au diamant. Ainsi, le cœur du silex est dur : sa dureté est de 7 sur l’échelle de Mohs, car il raye le verre.

La cassure

Lorsqu’on soumet un minéral à une contrainte, il se brise. La surface de rupture prend un certain aspect. Si celle-ci est plane, il s’agit d’un clivage. Si elle est quelconque, il s’agit d’une cassure.
Le silex possède une cassure franche, courbe et esquilleuse. On dit que c’est une cassure conchoïdale, c’est-à-dire en forme de coquille. A partir du point de percussion, l’onde de choc se propage et engendre des stries ou des vaguelettes circulaires. La fracture du silex donne des éclats tranchants.

La densité

La densité du silex varie de 2,56 à 2,60.

Réactivité aux acides

Le silex résiste aux acides (sauf l’acide fluorhydrique).

Le silex est une croissance minérale. La croissance du silex se fait de manière centrifuge, c’est la partie externe qui est la moins évoluée et la partie interne qui est la plus évoluée. L’évolution normale de la silice est opale > calcédonite microporeuse > calcédonite compacte > quartz. Certains silex sont creux et montrent la croissance de cristaux de quartz.
Certains silex sont gris (fréquents dans le Cénomanien). On peut considérer qu’il s’agit de silex qui n’ont pas rencontré de conditions physico-chimiques optimales pour compléter leur évolution.
La forme du silex emprunte souvent celle d’un fossile ou de son habitat (oursin rond, inocérame plat, terrier d’invertébré longiligne ou branchu..).
Des silex atypiques se rencontrent parfois : paramoudras ou silex verticaux, filons obliques ou horizontaux, brèches de silex dont les modes de formation sont plus complexes.
Certains silex noirs contiennent en leur cœur une poussière crayeuse qualifiée de « farine de silex » très riche en microfossiles (ostracodes, foraminifères planctoniques, spicules).

La teneur en silex des différentes craies du Pays de Caux a été estimée (Programme Interreg IIIa « plages à risques », rapport scientifique final) :

• Cénomanien : 0,5 à 20 %
• Turonien inférieur et moyen : 0 à 1 %
• Turonien supérieur : 3 à 5%
• Coniacien : 8 à 13,5 %
• Santonien : 10 à 16 %

Les silex sont utiles en stratigraphie. Certains d’entre eux se suivent sur plusieurs centaines de kilomètres, consultez la page stratigraphie événementielle.

Cette page n’aborde que l’aspect descriptif des silex. Si vous souhaitez connaître avec plus de détail l’origine et la formation du silex, consultez les pages suivantes :
Origine de la silice
Formation du silex

On consultera le travail fondamental sur les silex qui est la thèse de Clayton (1984) et plus récemment ceux d’A. Jurkowska.