Géopolis a eu le plaisir de participer au salon des minéraux de Paris au Marriott du 16 au 18 mars 2018, invité par les organisateurs que nous remercions très chaleureusement.

Parmi les exposants, nous avons pu admirer pour la première fois à Paris, un stand entièrement consacré aux fameuses gogottes de Fontainebleau.

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Manifestement l’exposant qui tenait ce stand est spécialisé sur le sujet et fournissait aux visiteurs des explications qui vont bien souvent à l’encontre des idées reçues à propos de ces objets pour le moins énigmatiques.

Avec son autorisation, nous reproduisons ci-dessous quelques uns des éléments très intéressants  de ses explications :

 

Au fait qu’est ce que c’est une gogotte ? Définition

D’un point de vue géologique une gogotte est une concrétion gréseuse à ciment siliceux. Il s’agit de grains de sables cimentés en place par de la silice déposée par de l’eau circulant au sein de la couche de sable.

Chimiquement parlant, une gogotte est constituée presqu’entièrement de silice et a par conséquent, à peu près la même composition qu’un cristal de quartz.

 

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© Comptoir des cristaux

 
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Face supérieure de gogotte montrant un important phénomène de dissolution.
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Bel exemple de gogotte incluant un silex lors de son processus de formation.
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Le mode de formation par ajout localisé de matière peut amener à la création de cavités interne de taille relativement importante (coupe de la gogotte illustrée précédemment).
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Cassure fraîche montrant d’importantes variations de couleur et illustrant ainsi la variation de la composition chimique des eaux nourricières.
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Exemple de moule externe de fossile inclus dans une gogotte.

Et quel âge ont-elles ?

On confond très souvent l’âge de la couche de sable dans laquelle se trouvent les gogottes (environ 30 millions d’années) avec leur date de formation réelle. Des travaux très récents (Thiry, 2012) menés sur la datation des « calcites de fontainebleau », qui sont, dans certains gisements, incluses dans les gogottes ont montré des résultats surprenants : les échantillons de calcite qui ont été datés font apparaître deux grandes périodes de formation : entre - 30.000 et - 50.000 ans et - 300.000 ans.

Les gogottes se sont formées bien plus récemment que ce que l’on croie habituellement !

 

Où se forment elles ? Gisements

Si la formation de concrétions au sein d’une formation sableuse est un phénomène relativement courant, les gogottes semblables à celles présentes dans les musées ou les grandes collections privées sont beaucoup plus rares. Elles n’ont été rencontrées qu’en France, dans de très rares endroits tous localisées dans une formation géologique appelée « sables de Fontainebleau ». Cette formation qui affleure sur une partie du bassin parisien possède un ensemble de caractéristiques exceptionnel : un grain très fin, une grande homogénéité et surtout une pureté record pouvant aller jusqu’à 99,9 % de silice !

Ces caractéristiques exceptionnelles, très rarement rencontrées dans la nature, font probablement partie des nombreux ingrédients nécessaires à la formation des gogottes.

 

Pourquoi ces formes ? Morphologie

Au sein de cette formation, les gogottes apparaissent de manière très sporadique, à plusieurs mètres de profondeur sous la surface du sol, parfois de manière isolée mais le plus souvent sous forme de dalles horizontales constituées de gogottes interconnectées les unes aux autres.

Les gogottes sont le plus souvent de couleur blanche (un gris très clair en fait) mais sont parfois colorées en rouge ou en brun par des oxydes de fer. Sur certaines cassures, il n’est pas rare d’observer des alternances de grès de couleur claire et de grès oxydés montrant une variabilité dans le temps des eaux nourricières.

On peut également rencontrer des traces d’oxydes de manganèse sous formes de fines tâches noires à tendance dendritique.

Au cours de leur croissance, les gogottes peuvent englober des éléments présents dans la couche de sable : des calcites sableuses appelées aussi « calcites de Fontainebleau » ou « calcites de Bellecroix », des silex de toutes tailles ou plus rarement des fossiles (dont ne subsiste plus aujourd’hui que le moulage externe).

On observe le plus souvent des différences notables entre la partie supérieure de la gogotte et la partie inférieure : le graphisme de la partie supérieure est souvent plus grossier et montre fréquemment des figures de dissolution ce qui n’est pratiquement jamais le cas de la partie inférieure.

Un examen attentif permet également de constater que tous les « bourrelets » constituant une gogotte n’ont pas toujours exactement la même couleur. Cela est à mettre en relation avec la composition des eaux nourricières qui contiennent non seulement de la silice mais également d’autre minéraux dans des proportions variables. Cette observation permet également de comprendre que les gogottes se forment par ajouts successifs et localisés de matière et non de manière globale, comme si un sculpteur procédait par ajout de petites touches pour constituer son « chef d’œuvre ».

 

Comment se forment elles ? Genèse

La formation des gogottes a fait l’objet de nombreuses théories. Toutefois, les travaux scientifiques menés sur la formation des grès au sein des sables de Fontainebleau (Thiry et al, 1988, Thiry et Bertrand-Ayrault,1988) ainsi que les observations de terrain (disposition des gogottes sous forme de dalles horizontales) montrent clairement que les gogottes se sont formées au niveau de nappes phréatiques. L’eau qui y circulait se chargeait en silice et la redéposait en certains endroits en fonction de variation de paramètres physico-chimiques selon un processus que l’on peut comparer à celui qui explique la formation des concrétions dans les grottes.

Le mécanisme précis permettant d’expliquer les conditions dans lesquelles la silice contenue dans l’eau devenait instable restait jusqu’à présent quelque peu mystérieux. La datation des calcites de Fontainebleau effectuée par M. Thiry en 2012 permet aujourd’hui de privilégier un scénario. En effet, les datations obtenues correspondent aux derniers épisodes glaciaires or, la solubilité de la silice diminue fortement lorsque la température de l’eau décroît.

En l’état actuel de nos connaissances, le scénario le plus probable serait par conséquent l’interaction entre un sol gelé (pergélisol) formé lors des derniers épisodes climatiques de type glaciaire et une nappe phréatique au sein de laquelle circulerait une eau sensiblement plus chaude. A l’approche du sol gelé la nappe phréatique libérerait une partie de la silice dissoute devenue instable. Dans une moindre mesure, le sol gelé, réchauffé par la proximité de la nappe libérerait une eau, de composition chimique plus variable, qui en se réchauffant aurait tendance à dissoudre la silice. Ce double mécanisme expliquerait les variations de couleurs, les figures de dissolution et le mode de formation des gogottes par « petites touches ».

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© Comptoir des cristaux

 

Photos : © Comptoir des cristaux

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