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Stratigraphie et faciès

Le laboratoire souterrain se trouve dans des argiles à Opalinus, une formation essentiellement marneuse contenant différents taux de sable et de carbonates. La formation de l’argile à Opalinus date d’environ 174 millions d’années (Aalénien-Toarcien). Elle tire son nom d’un type particulier d’ammonite, la Leioceras Opalinum, dont la coquille en aragonite se pare, à contre-jour, d’éclats bleutés ou opalescents; un céphalopode marin que l’on retrouve en grand nombre dans la partie supérieure de cette formation.

Stratigraphie

Sur le plan stratigraphique, l’argile à Opalinus repose sur les couches calcaires de la formation de Staffelegg et est recouverte par la formation du Passwang. Au laboratoire du Mont Terri, la couche d’argile à Opalinus a aujourd’hui environ 130 mètres d’épaisseur. Sa période de sédimentation a duré environ 400 000 ans.

Répartition paléogéographique de la mer et du littoral
Répartition paléogéographique de la mer et du littoral à l’époque de la sédimentation de l’argile à Opalinus, il y a environ 174 millions d’années; des accumulations de carbonate se forment dans les zones de mer peu profonde ainsi que d’horizons argileux dans le bassin; la sédimentation s’accompagne de sable près des terres émergées

Paléogéographie

Sur le plan paléogéographique, l’argile à Opalinus s’est formée dans un milieu marin d’une profondeur comprise entre 20 et 50 mètres. De fines couches de sable se sont accumulées par illuviation sous l’effet d’épisodes orageux ou de modifications du sens du courant depuis le littoral. La mer était délimitée au nord par le massif schisteux rhénan et à l’est et au sud par le massif de Bohême ainsi que les Îles alémaniques. L’aire de sédimentation forme une sorte de triangle compris entre Berne, Munich et Strasbourg. Ce qui prouve que l’extrapolation du système du Mont Terri sur d’autres zones (par exemple des sites d’implantation potentiels) est largement valable.

Carte géologique du laboratoire du Mont Terri
Carte géologique du laboratoire du Mont Terri. On distingue très bien les trois faciès de l’argile à Opalinus (couleurs terre)

Trois types de faciès

Sur le plan minéralogique, l’argile à Opalinus se compose de 40 à 80% de minéraux argileux (dont des interstratifiés illite/smectite gonflants), 10 à 15% de quartz, 5 à 40% de calcite, auxquels s’ajoutent de faibles proportions de sidérite, de pyrite et de carbone organique.

 

 

On distingue dans le laboratoire trois types (faciès) d’argile à Opalinus, affichant tous des teneurs différentes en minéraux argileux, quartz et calcite

Les trois faciès étudiés sont le faciès argileux, le faciès sableux et le faciès sableux riche en carbonates. Ils sont le résultat de conditions de sédimentation (profondeur du milieu marin et sens du courant) fluctuantes, dans une mer affichant une profondeur comprise entre 20 et 50 mètres (voir ci-dessus).   

Faciès sableux
Faciès sableux: Argile majoritairement stratifié, parcouru de fines couches de sable et de sable lenticulaire

Faciès argileux
Faciès argileux: Argile laminée et parteillement bioturbée et biodétritique, contenant un peu Quartz

Faciès sableux riche en carbonates
Faciès sableux riche en carbonates: Calcaire sableux, biodétritique (morceaux d'échinodermes et de bivalves) avec des grains de Quartz (lame mince)