Parmi les roches siliceuses biogènes, les radiolarites du JurassiqueJurassique supérieur sont les plus connues à travers le monde. Ces dépôts constituent fréquemment les premiers sédimentssédiments déposés sur la nouvelle croûte océaniquecroûte océanique au MésozoïqueMésozoïque, aujourd'hui il s'agit de boues carbonatées.

<em>Sagenoscena stellata</em>. © Ernst Haeckel, <em>Wikimedia commons,</em> DP
Sagenoscena stellata. © Ernst Haeckel, Wikimedia commons, DP

Périodes propices à la formation des radiolarites

Le Jurassique moyen-supérieur représente donc une époque particulièrement favorable au dépôt de silicesilice (dont la silice biogène) dans les océans. L'abondance des radiolaires à cette époque a conduit à différentes hypothèses, la plus convaincante pour le domaine téthysien étant celle d'upwellingsupwellings. Une telle interprétation semble raisonnable étant donné que les radiolaires sont alors les seuls organismes siliceux pouvant utiliser la silice, les diatoméesdiatomées ne s'étant développées de manière importante qu'au CrétacéCrétacé supérieur (Burckle, 1978).

La sédimentation siliceuse s'est effectuée à certaines époques particulières.
La sédimentation siliceuse s'est effectuée à certaines époques particulières.

Stratifications

Les radiolarites sont souvent bien litées et alternent avec des argilesargiles siliceuses. Plusieurs processus peuvent expliquer ce rubanement : ségrégationségrégation diagénétique de la silice à partir d'une boue initialement sub-homogène, épisodes d'abondance et de faible production de radiolaires alors que le taux de sédimentationsédimentation non biogène reste constant, épisodes à fort taux de sédimentation biogène dû à des courants alors que le taux de sédimentation de la composante non biogène est constant, épisodes à taux de dépôt détritique fin important alors que le taux de dépôt biogène est constant.

a et b. Variations des apports en silice (a) ou en argile (b), autre composant constant. La ligne en hachures illustre l'effet, hypothétique, d'un taux de conservation constant de la silice indépendamment de l'apport.
a et b. Variations des apports en silice (a) ou en argile (b), autre composant constant. La ligne en hachures illustre l'effet, hypothétique, d'un taux de conservation constant de la silice indépendamment de l'apport.

a : Apport d'opale (en g/cm2/ 103 a) variant d'un facteur 2,5. L'accumulation d'argile est constante, à un taux comparabe à celui des argiles rouges. Des oscillations symétriques produisent une séquence de lits siliceux épais et d'interlits pélitiques fins ; les variations du taux d'accumulation d'opale, le contenu en silice et les épaisseurs des bancs sont amplifiés par la corrélation positive qui existe entre apport d'opale et taux de préservation de la silice (effet de seuil).
b : Le taux d'apport des argiles varie d'un facteur 2,5. L'apport d'opale est constant (en g/cm2/ 103 a) ; les oscillations symétriques produisent des niveaux pélitiques épais et des bancs siliceux fins.

Image du site Futura Sciences

c. Des variations du flux d'opale avec apport constant d'argiles (ou de carbonate) produisent des bancs épais siliceux et de fins niveaux argileux (1) ; des apports plus importants de silice produisent des lits de cherts plus épais et un rapport silice/argile plus élevé ; l'addition d'un apport de carbonate constant produit une intercalation de niveaux calcaro-siliceux avec des niveaux holosiliceux (cherts ou silexites) (2).

Image du site Futura Sciences

d. Des oscillations d'apports en argiles produisent d'épais niveaux pélitiques et de fins niveaux siliceux ; des apports plus importants d'argile conduisent à des niveaux pélitiques plus épais et à un plus faible rapport opale/argile (3) ; des cycles avec des variations d'apports carbonatés (4) produisent des calcairescalcaires à rognons siliceux (jaspe, silex, silexites...) résultant d'une redistribution de la silice et du carbonate.

e et f. Variations des composants en phase (e) et en décalage de phase (f).
e et f. Variations des composants en phase (e) et en décalage de phase (f).

e : des oscillations simultanées d'opale et de carbonate avec apport constant d'argile produisent des intercalations répétées de fins niveaux pélitiques et d'épais bancs de carbonate à rognons siliceux (5).
f : des oscillations déphasées d'opale et de carbonate produisent des séquences de calcaires à silexite à pourcentage variable d'argile mais sans niveaux purement pélitiques (6).  

Divers phénomènes peuvent aboutir à un même résultat : les radiolarites litées. Mais on ne peut que deviner, généralement, les causes premières  : variations cycliques des climats, origine eustatique...

Profondeur de dépôt des radiolarites

On a vu que les radiolaires sont les plus fréquents dans la partie superficielle de la colonne d'eau, et que beaucoup d'entre eux sont symbiotiques avec des alguesalgues (zooxanthelleszooxanthelles, dinoflagellés, Anderson, 1983) ; ce qui explique que ces organismes, ainsi que d'autres microfossilesmicrofossiles typiquement pélagiquespélagiques, se rencontrent dans des sédiments déposés sous faible tranche d'eau tels les calcaires de Solenhofen (Barthel, 1970). De même, les diatomitesdiatomites de la Formation de Monterey et les sédiments actuels du bassinbassin de Santa Barbara (Californie) sont presque côtiers et de profondeur modeste, environ 500 mètres selon Pisciotto & Garrison (1981). Des radiolaires existent donc dans des facièsfaciès dont les milieux de dépôt sont très variables et il est injustifié d'admettre une origine profonde pour tous les dépôts contenant des Radiolaires.

Des équivalences d'environnements peuvent être trouvées dans des dépôts actuels : le bassin de Santa Barbara (au large de la Californie), les pentes du golfe de Basse Californie (Mexique), les pentes au large de Guaymas (Sonora, Basse Californie, Mexique), la partie supérieure du talus au large de Callao et Pisco (Pérou), au large de l'Afrique tropicale (Sarnthein & Faugères, 1993), le bassin d'Owen... Les dépôts laminés n'y sont pas très profonds : 500-600 m pour le bassin de Santa Barbara, 300 -1.300 m pour le bassin de Guaymas et 300-800 m dans le nord ouest de l'océan Indien (Ingle, 1981).

Séquence de dépôt liée aux upwellings (A) et distribution des divers faciès siliceux (B), à partir des dépôts néogènes du Pacifique (d'après Garrison, 1992). a : porcelanites finement litées (HST et LST) ; b : dépôts siliceux massifs (HST) ; c : alternance de roches massives et laminées, paraséquence en HST ; d : cherts, faciès de bassin distal ; OMZ : zone à minimum d'oxygène ; LST : lowstand system tract ; TST : transgressive system tract ; HST : highstand system tract.
Séquence de dépôt liée aux upwellings (A) et distribution des divers faciès siliceux (B), à partir des dépôts néogènes du Pacifique (d'après Garrison, 1992). a : porcelanites finement litées (HST et LST) ; b : dépôts siliceux massifs (HST) ; c : alternance de roches massives et laminées, paraséquence en HST ; d : cherts, faciès de bassin distal ; OMZ : zone à minimum d'oxygène ; LST : lowstand system tract ; TST : transgressive system tract ; HST : highstand system tract.

Le lieu de dépôt des sédiments siliceux n'est pas nécessairement profond, mais suffisamment pour que les sédiments siliceux ne soient pas balayés par des vaguesvagues ou des courants de surface, et sous la CCD pour éviter une dilution par des composants carbonatés.

Comparaison avec les argiles rouges des grands fonds

Les radiolarites, étant la plupart du temps de couleurcouleur rouge-chocolat, ont été comparées aux argiles rouge-chocolat des grands fonds.

Image du site Futura Sciences

Il est maintenant établi que cette comparaison est incorrecte. Les deux seuls points communs sont le dépôt sous la CCD et la couleur. 

Radiolarites et roches volcaniques

On a souvent souligné la proximité de radiolarites et de roches volcaniques. Une association génétiquegénétique a même été proposée. Il est en effet tentant d'établir une liaison de premier ordre, entre présence de radiolaires, qui ont besoin de silice pour leur test, et silice libérée dans l'eau de mer par le volcanismevolcanisme. Relation simple et directe mais en apparence seulement. En effet, le volcanisme libère de la silice dans l'eau, certes, mais s'il favorisait la prolifération du planctonplancton siliceux, les radiolaires devraient être plus abondants dans le plancton au-dessus des dorsales médio-océaniques. Or, il n'en est rien. Les radiolaires prolifèrent là où la nourriture abonde. Ce qu'il faut aux radiolaires, c'est avant tout de l'énergieénergie pour assimiler la silice de l'eau de mer.

Dans la filiation radiolaires-radiolarites, le plancton ne représente que le premier maillon. La dissolution et la diagenèsediagenèse en sont d'autres. Le volcanisme permet à l'eau d'être moins sous-saturée en silice et donc moins agressive. La silice biogène a alors la possibilité d'être sédimentée et le signal planctonique de nous parvenir. C'est en cela que les radiolarites peuvent être liées au volcanisme.

En résumé : le volcanisme ne favorise pas le développement des radiolaires, il favorise leur préservation.