L`étude de la matière organique

La structure du kérogène étant très complexe, on se contente d’en faire une analyse chimique globale
au moyen des méthodes pétrographiques, spectroscopiques et élémentaires détaillées ci-après.
1°) Les méthodes pétrographiques
-soit en lames minces par l’observation des microfaciès d’une roche polie à une épaisseur de 30 µm en
lumière naturelle (ou en nicols croisés) voire en lumière réfléchie. Ces observations permettent d’identifier et
de quantifier les différents composants d’une roche (minéraux, fossiles, débris organiques, ciments, matrice
…) et de comprendre la distribution spatiale de ces derniers.
- soit par l’analyse des palynofaciès qui est l’étude microscopique en lumière naturelle transmise de la MO
isolée du sédiment. La MO est isolée par destruction des minéraux sous un traitement acide par HCl/HF
(Durand et Nicaise, 1980) puis disposée entre une lame en verre et une lamelle. Cette technique permet
d’identifier et de quantifier les différents constituants de la MO: les palynomorphes, les phytoclastes et la MO
optiquement amorphe (MOA). Les classifications des palynofaciès comportent chacun de ces groupes en
précisant l’origine (animale ou végétale, terrestre, lagunaire ou marine, tissus ligno-cellulosiques ou cuticules
…), l’état de préservation (en particulier pour les phytoclastes), leur aspect (en particulier pour la MOA).
- soit par microscopie électronique à balayage (MEB) qui permet d’étudier et d’observer tant la MO que les
palynomorphes en détail et ce jusqu’à l’échelle de 0,1 µm.
- soit par microscopie électronique à transmission (MET) qui permet d’étudier la MO jusqu’à l’échelle
nanométrique. Les observations sont réalisées sur des sections ultrafines de MO, sections de l’ordre de 40
nm d’épaisseur pour permettre la transmission des électrons. Ces sections sont découpées à l’ultramicrotome
puis colorées au citrate de plomb ou à l’acétate d’uranyle. La MO est fixée avec de l’acide osmique,
déshydratée, puis incluse dans une résine. L’objectif de ce système est de stabiliser la MO pour résiuster au
bombardement des électrons et la coloration permet d’augmenter le contraste des images monochromes.
L’étude de la matière organique

Palynofacies A characterized by 80-90 % of AOM, 10-5% of STOM and 10-5 % of Pa. STOM is dominated
by small and angular black debris, cuticles and "woody" debris.
Palynofacies B characterized by 90-95 % of AOM, 5-2,5 % STOM and 5-2,5% of Pa. STOM are all small
black debris.
Palynofacies C characterized by 70-85 % of AOM, 20-10 % of STOM and 10-5% of Pa. STOM are
represented by bigger particles of black debris, cuticles and "woody" than palynofacies A and B. It shows an
increase in the number of well preserved palynomorphs.
Palynofacies D characterized by 80 % of AOM, 10 % of STOM and 10 % Pa.
Analyse des palynofaciès à la
transition KT sur l’île de Seymour
(Péninsule Antarctique)
(Rodriguez Brizuela et al., 2007)
AOM : Amorphous Organic Matter
Il s’agit de particules de MO de
forme indéfinie et apparaissent
sous forme d’aggrégats
STOM: Structured Organic Matter
concerne tous les débris de forme
distincte d’origine végétale
terrestre (débris de bois, tubes …)
Pa: Palynomorphs
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L’étude de la matière organique

La matière organique: la palynologie
L’étude des microfossiles organiques non minéralisés (ou palynomorphes) est la palynologie. Les
palynomorphes sont très résistants et se retrouvent fossilisés. Ils se composent de restes de végétaux et
d’animaux.
A) Les spores et les grains de pollen (organes de reproduction des végétaux inférieurs – biotope
continentaux)
Les spores (de quelques µm à 4 mm) apparaissent à l’Ordovicien et les grains de pollen (équivalent à une
microspore de 2 à 200 µm) au Dévonien.
B) Les dynokystes ou kystes de dinoflagellés sont des formes d’algues unicellulaires flagellées planctoniques.
Ce groupe émergerait au Trias moyen.
C) Les acritarches sont les plus anciens microfossiles organiques connus (> 3 milliard d’années) et
correspondent à de petites vésicules (taille de 15-85 µm) de forme variables (cube, sphère) avec parfois des
épines.
Spores du D
Spores du Dé évonien vonien
Diff
Diffé érentes formes de dinoflagell rentes formes de dinoflagellé és s
Grain de pollen
Grain de pollen
d
d’ ’Ast Asté érac racé ées es
30
30 µ µm mde diam de diamè ètre tre

La matière organique: la palynologie
D) Les tasmanacées sont des kystes d’algues vertes marines ou lacustres de la famille des Prasynophycées.
Petites sphères de 30 – 600 µm. L’accumulation de ces sphères peut former des schistes bitumineux et
éventuellement des charbons d’algues, les tasmanites.
E) Les botryococcus sont des algues vertes lacustres coloniales connues dès le Précambrien. L’accumulation
de ces algues donne les meilleurs charbons d’algues appelés boghead.
Ce charbon appelé boghead contient de
nombreux débris d’algues vues ici en
couleurs orange et jaune. Ce type de
charbon se forme en bordure d’un
marécage dans lequel aucun débris de
végétaux supérieurs n’est observé.
Largeur de la photo 4 mm
Tasmanites, Prasynophytes
Du Cénozoique de Chypre
Tasmanites, Prasynophytes
de l’Oligocène d’Alabama
90 µm de diamètre

La matière organique: la palynologie
F) Les chitinozoaires sont de petits sacs longs de 50 µm à 2 mm, isolés ou
en colonie linéaire rectiligne ou hélicoïdale. Distribution de la base de
l’Ordovicien au Dévonien.
G) Les scolécodontes sont de petites pièces, 2-6 mm de longueur
correspondant à des pièces de l’appareil masticatoire d’Annélides polychètes.
Retrouvés dans les dépôts marins de l’Ordovicien au Dévonien. Connus à
travers tout le Phanérozoique jusqu’à nos jours.