Après la remise en état de marche du moulin de Saint-Lys, l’équipe en charge de sa conservation a voulu retracer son histoire mouvementée. Pour réunir le plus d’informations possibles, elle a fait appel à des historiens analysant les archives disponibles mais aussi à des scientifiques dont une paléobotaniste qui a daté les différents bois employés lors de sa construction puis, deux siècles plus tard, lors de sa reconstruction après déplacement. La provenance de la meule restait encore à élucider puisque l’inventaire des moulins à farine de 1809 indiquant Toulouse comme origine ne pouvait faire référence qu’à un marchand de meules et non à une carrière d’origine (1). Elle pouvait avoir été acheminée à Toulouse par la Garonne depuis des exploitations connues dans les Petites Pyrénées ou, depuis Bergerac par la Dordogne puis la Garonne, depuis des carrières plus importantes mais plus lointaines. Pour préciser cette origine, une étude géologique a donc été entreprise dont nous présentons les résultats.
Examen à la loupe de la roche in situ
On observe une roche compacte, dure, rayant l’acier, à cassure conchoïdale, de nature siliceuse mais renfermant des restes de charophytes, algues d’eau douce ou saumâtre, à thalle et fructifications originairement calcaires. On peut en déduire qu’il s’agit d’une meulière, roche provenant de la transformation d’un calcaire lacustre, silicifié, pendant ou postérieurement à son dépôt, par précipitation de la silice dissoute dans les eaux courantes. Des roches de ce type ont été exploitées dans le Danien (base du Paléogène, – 65 millions d’années) des Petites Pyrénées (Blajan, Thoue près d’Aurignac) et, sur une plus grande échelle, dans des terrains oligocènes (sommet du Paléogène, aux alentours de – 30 millions d’années) du Périgord et du Bassin de Paris. Pour aller plus loin dans l’identification de cette meulière, il faut donc la dater et étudier sa structure intime de manière à repérer sur la carte géologique les formations de même âge et de même nature d’où elle pourrait provenir.
Examen de la roche en laboratoire
L’observation au microscope de la composition de la roche et des microorganismes fossilisés qu’elle contient s’effectue sur des “lames minces” (d’épaisseur inférieure à trois centièmes de mm) taillées dans de petites esquilles prélevées sur la meule.
1- Etude micropaléontologique et datation
L’identification des roches sédimentaires procède nécessairement de l’apport irremplaçable de leur contenu fossilifère. Dans le cas d’échantillons de taille réduite, les microfossiles se révèlent particulièrement performants. Parmi eux, les dents de micromammifères et les fructifications de charophytes (algues vertes) sont les indicateurs principaux de l’âge des dépôts continentaux tertiaires. Les charophytes étant nettement plus abondantes dans les lacs que les dents, ce sont elles qui ont été trouvées fossilisées dans la meule et que nous devrons faire parler !
Figure 1 – Organes reproducteurs de Charophyte actuelle (Photo R. Me Court)
Ces algues vertes complexes sont connues depuis la fin du Silurien c’est-à-dire depuis près de 400 millions d’années. Actuellement, elles vivent submergées dans des eaux douces ou saumâtres, calmes, peu profondes (entre 0,5 et 9m) des fossés, des lacs et des étangs. Leur thalle est calcifié et sa partie dressée ressemble aux tiges des plantes vasculaires (fig 1). Il porte les organes reproducteurs mâles et femelles, les anthéridies étant rouge orangé et les oogones verts, composés par un verticille de cinq cellules tubulaires spiralées qui enveloppent l’oosphère. Après fertilisation, la paroi interne calcifiée des cellules spiralées s’épaissit et les oogones s’enkystent formant des gyrogonites (0,1 et 2 mm). Ces fructifications, remplies d’amidon sont très résistantes, peuvent germer des années après leur formation et se fossilisent aisément. Leur abondance jointe à la variabilité de leur morphologie, en font des fossiles aptes à dater les formations géologiques qui les renferment. Des échelles de datation ont été élaborées à partir de la succession dans le temps de leurs espèces. La détermination de celle contenue dans la meule nous indiquera donc si elle est datée du début ou de la fin du Paléogène, c’està- dire si elle provient des Petites Pyrénées ou de régions plus éloignées. L’étude de ces fructifications s’effectue généralement après extraction de leur gangue sédimentaire. Cependant pour les formes caractéristiques, les spécialistes peuvent parfois arriver à retrouver les caractères distinctifs déterminants sur une simple coupe. Les gyrogonites examinées ne ressemblent à aucune des formes connues dans les calcaires, les silex ou les meulières du Danien des Petites Pyrénées (2). Elles y sont d’ailleurs très rares et nous n’en avons pas trouvées en examinant les meules cassées, trouvées près des anciennes carrières de Thoue. Par contre, M. Feist, éminente paléobotaniste de l’Université de Montpellier, les rapproche de l’espèce Gyrogona medicaginula LAMARCK (fig 2) abondante dans les meulières de l’Oligocène inférieur du Bassin de Paris et du Périgord (3). Nous les appellerons donc Gyrogona cf. medicaginula, le “cf.” indiquant que tous les caractères n’ont pu être observés.
En conclusion, l’étude micropaléontologique nous indique que la meule a été extraite d’une carrière de meulières oligocènes ce qui élimine l’hypothèse d’une provenance pyrénéenne mais elle ne nous en dit pas plus. L’étude pétrographique des composants de la roche pourra peut-être compléter ces informations.
2- Etude pétrographique
La meule est essentiellement constituée de quartz microcristallin très fin, à cristaux amiboïdes, très fortement engrenés, sans orientation particulière, de 3 à 20 μm de diamètre. La seule hétérogénéité dans cette matrice est formée de zones arrondies, sans contour net, d’environ 0,3 mm de diamètre qui présentent une fabrique microcristalline encore plus fine, avec des cristaux de quartz de taille inférieure à 2 μm, plus souvent inférieure à 1 μm. Au sein de la matrice se reconnaissent d’anciens vides, selon une maille irrégulière millimétrique. Leur taille, également variable, s’échelonne entre 0,5 et 3 mm. Leur organisation est en revanche régulière et se répète de vide en vide. Sur le quartz microcristallin qui constitue les parois des vides se déposent des concrétions mamelonnées de 0,3 à 0,5 mm d’épaisseur, très finement rubanées et constituées de calcédonite (variété fibreuse de quartz) ; au-dessus de ces concrétions, vers l’intérieur du vide, se développent des cristaux de quartz, de petite taille au mur de calcédonite, plus gros vers l’intérieur où ils peuvent atteindre exceptionnellement 0,1 mm et présenter des formes pyramidales.
Figure 2 – Gyrogona medicaginula LMK, gyrogonite fossile
De place en place se reconnaissent des formes parfaitement sphériques qui correspondent à des oogones de charas (fig3). Les plus caractéristiques montrent une enveloppe extérieure avec des impuretés qui soulignent les aspérités de l’oogone . L’intérieur de l’oogone se comporte comme un vide, avec soit des concrétionnements mamelonnés de calcédonite, suivis par des cristallisations de quartz subautomorphes, soit directement des cristallisations de quartz, sans concrétionnement de calcédonite.
La pétrographie de ces meulières, accidents siliceux au sein de calcaires, est relativement classique (4 et 5). Le scénario peut s’établir ainsi :
1) le matériel de départ est constitué d’un calcaire pur (sans argile) avec des gyrogonites et des vides vermiculés (anciennes racines, fossiles) plus ou moins communicants,
2) des eaux chargées en silice circulent dans les vides ;
3) la silice a deux comportements (a) elle précipite dans les pores et forme les concrétions de calcédonite, (b) à partir des vides elle diffuse vers le calcaire et cristallise dans la matrice, selon un front qui avance progressivement dans le calcaire ;
4) le remplacement du calcaire s’effectue sans qu’il ne se fasse un vide (épigénie) : les structures organiques et autres sont préservées, il y a remplacement au pas à pas du calcium (évacué vers les vides où l’eau circule) par de la silice, c’est la « force » de cristallisation du quartz qui provoque la dissolution de la calcite à son front, le phénomène se ralentit quand la vitesse de diffusion des ions décroît, c’est à dire quand la distance entre le vide et le front de cristallisation augmente ;
5) la séquence minérale des vides, avec calcédonite et quartz traduit l’évolution du chimisme des solutions au cours de la silicification : au début, les eaux sont chargées en silice, mais aussi en calcium (encaissant calcaire) et ce sont de petits cristaux fibreux qui se développent (calcédonite) ; les premiers dépôts de silice isolent les pores et l’eau qui y circule de l’encaissant calcaire, les eaux sont alors moins chargées en calcium et ce sont des cristaux de quartz plus gros qui se développent.
Figure 3 – Oogone de Charas en lame mince dans la meule du moulin de St Lys (x135)
En conclusion l’étude micropaléontologique et pétrographique du matériau de cette meule nous permet d’en situer la région de provenance sinon la carrière d’origine. Il est difficile d’indiquer avec certitude l’origine du matériau à partir des observations d’une lame. Néanmoins il est complètement différent des meulières du bassin de Paris et s’apparente à celles connues localement en Périgord-Quercy, notamment dans les gisements de Bord qui ont été activement exploités pour les meules et dont il pourrait provenir. De par la nature de sa silicification, la finesse des grains de quartz et leur interpénétration, il est parmi ceux qui ont la plus grande dureté et l’abrasion la plus faible, ce qui doit expliquer son choix malgré l’éloignement de son lieu d’exploitation et donc le prix probablement élevé de son transport.
Yvette Tambareau, Médard Thiry et Michel Sicard – Article paru dans le Monde des Moulins – N°11 – janvier 2005
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