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glaebular facies resulting from epigenesis of a macroscopic mass. 3. Glaebules (nodules, concretions and ooids) do not result from carbonate accretion around rock nuclei but from gradual substitution. 4. This weathering horizon is characterized by the gradual epigenesis of nuclei; silicon and magnesium accumulate in the cortex. 5. These glaebules alter and their carbonates are redistributed into the calcrete. I. INTRODUCTION. — Les sols et les altérites encroûtés par le calcaire d'origine superficielle comportent très souvent des concentrations carbonatées discontinues macroscopiques [1] décrites sous le terme général de « nodules » [3], [4]. Les mêmes traits, microscopiques, sont souvent appelés « ooids » [2]. Leur morphologie est en fait très variable et se présente ainsi sous la forme, soit de véritables nodules, soit de concretions ou même de septaria, regroupés en « glaebules ». Nombreux sont les auteurs qui ont recherché leur origine. La plupart les rattachent directement — activité algale notamment — ou indirectement — gaz carbonique dégagé — à une cause « biologique ». Les autres [7], [8], [14] n'y voient que des causes d'ordre physico-chimique. Enfin, l'influence des conditions du milieu a été étudiée [4], [9], [10], mais les conclusions sont plutôt contradictoires. Au demeurant, les « glaebules » sont considérés comme des accumulations absolues par accroissement dans des milieux d'accueil plus ou moins poreux. Sur le massif granitique encroûté de la dépression de Tanecherfi dans le Maroc nord-oriental, nous avons observé des « glaebules » calcaires dont la genèse semble échapper aux hypothèses précédentes et dont l'étude permet de mieux comprendre les modalités de l'encroûtement carbonate. II. OBSERVATIONS. — Dans la dépression de Tanecherfi, la roche, arénisée sur quelques mètres, est un microgranite rosé dans le secteur d'étude. Elle comporte des phénocristaux de quartz automorphes, de feldspaths potassiques et sodiques, et de biotites parfois chloritisées. Les microcristaux sont représentés par des quartz engrainés et quelques cristallites de biotite. L'ensemble est fissuré, mais cohérent et à structure conservée. L'arénisation est cependant exprimée par la présence de smectites [15]. L'étude d'un profil-type « roche-encroûtement » le long d'un oued permet de décrire trois horizons. 1. A quelques mètres
glaebules » sont considérés comme des accumulations absolues par accroissement dans des milieux d'accueil plus ou moins poreux. Sur le massif granitique encroûté de la dépression de Tanecherfi dans le Maroc nord-oriental, nous avons observé des « glaebules » calcaires dont la genèse semble échapper aux hypothèses précédentes et dont l'étude permet de mieux comprendre les modalités de l'encroûtement carbonate. II. OBSERVATIONS. — Dans la dépression de Tanecherfi, la roche, arénisée sur quelques mètres, est un microgranite rosé dans le secteur d'étude. Elle comporte des phénocristaux de quartz automorphes, de feldspaths potassiques et sodiques, et de biotites parfois chloritisées. Les microcristaux sont représentés par des quartz engrainés et quelques cristallites de biotite. L'ensemble est fissuré, mais cohérent et à structure conservée. L'arénisation est cependant exprimée par la présence de smectites [15]. L'étude d'un profil-type « roche-encroûtement » le long d'un oued permet de décrire trois horizons. 1. A quelques mètres de profondeur, la roche et ses arènes sont parcourus par des veines calcitiques définissant une grille calcaire [11] de maille métrique à décimétrique. Microscopiquement, de fines digitations calcitiques plus ou moins contournées pénètrent profondément la roche; elles la découpent en éléments parallélipipédiques à bords émoussés de toutes tailles (fig. 1). Les minéraux sont eux-mêmes découpés suivant les figures d'épigénie maintenant bien connues [11], [12]. Ce premier horizon marque la pénétration de l'encroûtement dans la roche sans doute à la faveur de fissures préexistantes, mais aussi par de nouvelles fissures ouvertes par dissolution préférentielle de minéraux. 2. Au-dessus de la grille calcaire, sur 1 à 2 m, l'encroûtement se généralise progressivement vers le haut en une matrice dans laquelle flottent quelques résidus rocheux. Au microscope, le découpage de la roche est très prononcé et les fissures calcitiques deviennent de plus en plus denses. Il se développe ainsi des cellules arrondies noyées dans une matrice micritique claire, incluant soit des minéraux isolés (fig. 2), soit des résidus rocheux (fig. 3), qui en constituent le nucleus. Tout autour, une micrite claire forme un premier cortex, lui-même entouré par un liseré brun micritique. La taille de ces cellules, qui progressivement s'arrondissent, est variable, de
Les minéraux sont eux-mêmes découpés suivant les figures d'épigénie maintenant bien connues [11], [12]. Ce premier horizon marque la pénétration de l'encroûtement dans la roche sans doute à la faveur de fissures préexistantes, mais aussi par de nouvelles fissures ouvertes par dissolution préférentielle de minéraux. 2. Au-dessus de la grille calcaire, sur 1 à 2 m, l'encroûtement se généralise progressivement vers le haut en une matrice dans laquelle flottent quelques résidus rocheux. Au microscope, le découpage de la roche est très prononcé et les fissures calcitiques deviennent de plus en plus denses. Il se développe ainsi des cellules arrondies noyées dans une matrice micritique claire, incluant soit des minéraux isolés (fig. 2), soit des résidus rocheux (fig. 3), qui en constituent le nucleus. Tout autour, une micrite claire forme un premier cortex, lui-même entouré par un liseré brun micritique. La taille de ces cellules, qui progressivement s'arrondissent, est variable, de 20 um à 2 mm de diamètre, et leur allure générale est celle habituelle des ooids et des concretions (fig. 3). Ce Glaebule formation from micritic septa of microgranite. Cross polarized light. Bar length 200 um. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1567-1572, 1988 deuxième horizon, manifestement en filiation directe avec le précédent est caractérisé par la cortification des résidus rocheux et leur glaebulation. Enfin, le sommet du profil est constitué sur environ 1 m d'épaisseur par une accumulation carbonatée cohérente, de type encroûtement massif, où il ne subsiste que de très rares résidus rocheux. Au microscope, une micrite grisâtre envahit tout le champ. Quelques nodules micritiques, de petite taille et à contours flous, persistent ainsi que des quartz très cariés et fracturés. Ce dernier horizon peut être interprété comme la généralisation de l'encroûtement par substitution du calcaire au substratum granitique. Au total, les observations montrent que l'accumulation carbonatée sur et dans la roche granitique de Timecherfi s'effectue selon des faciès morphologiques commandés par le Fig. 2 Fig. 3 Fig. 2. Phénocristal de quartz (q) à auréole de silice magnésienne amorphe (s) serti dans la micrite (m). Observation au microscope optique entre niçois croisés. Échelle 100
manifestement en filiation directe avec le précédent est caractérisé par la cortification des résidus rocheux et leur glaebulation. Enfin, le sommet du profil est constitué sur environ 1 m d'épaisseur par une accumulation carbonatée cohérente, de type encroûtement massif, où il ne subsiste que de très rares résidus rocheux. Au microscope, une micrite grisâtre envahit tout le champ. Quelques nodules micritiques, de petite taille et à contours flous, persistent ainsi que des quartz très cariés et fracturés. Ce dernier horizon peut être interprété comme la généralisation de l'encroûtement par substitution du calcaire au substratum granitique. Au total, les observations montrent que l'accumulation carbonatée sur et dans la roche granitique de Timecherfi s'effectue selon des faciès morphologiques commandés par le Fig. 2 Fig. 3 Fig. 2. Phénocristal de quartz (q) à auréole de silice magnésienne amorphe (s) serti dans la micrite (m). Observation au microscope optique entre niçois croisés. Échelle 100 um. Fig. 2. — Quartz phenocryst (q) with amorphous magnesian calcite cortex (s) floating in micrite (m). Cross polarized light. Bar length 100 um. Fig. 3. — Glaebule à nucleus de microgranite (g) et cortex micritique (c). Nombreux glaebules totalement micrilisés. Observation au microscope optique entre niçois croisés. Échelle 200 um. Fig. 3. — Glaebule with microgranitic nucleus and micritic cortex. Many are glaebules entirely micritized. Cross polarized light. Bar length 200 um. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1567-1572, 1988 1571 degré de l'altération carbonatée calcique : tout d'abord, des grilles calcaires macroscopiques, auxquelles succèdent une matrice micritique à glaebules microscopiques, enfin une micrite généralisée. III. DONNÉES GÉOCHIMIQUES. — La géochimie à l'échelle microscopique traduit de manière assez précise la dynamique de l'encroûtement, notamment dans l'horizon à glaebules. À l'analyse à la microsonde électronique, on constate que trois éléments sont prédominants au sein des domaines carbonatés : il s'agit du calcium, silicium et magnésium dont la répartition varie du glaebule à la matrice. Deux situations sont à considérer : — la première s'adresse aux nodules à nucleus quartzeux (fig. 2). Le nucleus est alors entouré par une auréole isotrope, formant cortex, dans laquelle la teneur
um. Fig. 3. — Glaebule with microgranitic nucleus and micritic cortex. Many are glaebules entirely micritized. Cross polarized light. Bar length 200 um. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1567-1572, 1988 1571 degré de l'altération carbonatée calcique : tout d'abord, des grilles calcaires macroscopiques, auxquelles succèdent une matrice micritique à glaebules microscopiques, enfin une micrite généralisée. III. DONNÉES GÉOCHIMIQUES. — La géochimie à l'échelle microscopique traduit de manière assez précise la dynamique de l'encroûtement, notamment dans l'horizon à glaebules. À l'analyse à la microsonde électronique, on constate que trois éléments sont prédominants au sein des domaines carbonatés : il s'agit du calcium, silicium et magnésium dont la répartition varie du glaebule à la matrice. Deux situations sont à considérer : — la première s'adresse aux nodules à nucleus quartzeux (fig. 2). Le nucleus est alors entouré par une auréole isotrope, formant cortex, dans laquelle la teneur en silicium, mais aussi en magnésium, décroît du quartz à la matrice. En proportions relativement importantes dans le cortex, la teneur en magnésium devient très faible dans la matrice micritique. Apparemment, deux mécanismes différents contrôlent la teneur en magnésium (fig. 4) : dans le cortex, la précipitation de silice amorphe pourrait être favorisée par la présence de magnésium, même à partir de solutions sous-saturées, avec formation de complexes hydroxylés chargés positivement [13]; dans la matrice micritique, il s'incorporerait à la structure calcitique; — la seconde situation correspond aux nodules à nucleus pluricristallin, soit partiellement, soit entièrement substitué par la micrite (fig. 3). Là encore, la silice, associée au magnésium, forme une auréole, tandis que le calcium devient majoritaire dans la matrice. Il faut cependant ajouter que l'aluminium, en faible teneur dans la micrite des premiers cloisonnements, augmente dans les cortex. Le rapport atomique Si/Al, voisin de 2,5, peut suggérer la présence très localisée d'argile fibreuse de type palygorskite, habituellement reconnue dans les encroûtements ([11], [14]), mais ici non détectée en raison de sa très faible teneur. Fig. 4. — Répartition de la silice dans le cortex du quartz de la figure 2 en fonction du rapport CaO/MgO. Fig. 4. —
pourrait être favorisée par la présence de magnésium, même à partir de solutions sous-saturées, avec formation de complexes hydroxylés chargés positivement [13]; dans la matrice micritique, il s'incorporerait à la structure calcitique; — la seconde situation correspond aux nodules à nucleus pluricristallin, soit partiellement, soit entièrement substitué par la micrite (fig. 3). Là encore, la silice, associée au magnésium, forme une auréole, tandis que le calcium devient majoritaire dans la matrice. Il faut cependant ajouter que l'aluminium, en faible teneur dans la micrite des premiers cloisonnements, augmente dans les cortex. Le rapport atomique Si/Al, voisin de 2,5, peut suggérer la présence très localisée d'argile fibreuse de type palygorskite, habituellement reconnue dans les encroûtements ([11], [14]), mais ici non détectée en raison de sa très faible teneur. Fig. 4. — Répartition de la silice dans le cortex du quartz de la figure 2 en fonction du rapport CaO/MgO. Fig. 4. — Silica repartition in the quartz cortex of Figure 2 as a function of the CaO/MgO ratio. 1572 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1567-1572, 1988 IV. INTERPRÉTATIONS. — L'horizon glaebulaire est donc le lieu où l'altération carbonatée calcique du substratum est la plus exprimée. L'élément relictuel quantitativement le plus important est le silicium qui diffuse, au moins pour une part, sur de courtes distances autour des nuclei. Essentiellement authigène, il constitue la trame des cortex glaebulaires. Il n'en reste pas moins que sa plus grande part est exportée hors du Timecherfi, puisqu'aucune accumulation siliceuse n'y a en effet été décelée. La question de la source du magnésium est plus délicate à résoudre car il ne peut être toujours issu des nuclei, surtout quand ceux-ci sont essentiellement quartzeux. Il doit provenir comme d'ailleurs le calcium, des solutions qui ont percolé les collines calcaro-dolomitiques mésozoïques dominant le bassin. Cependant, on ne peut exclure une origine authigène à partir de l'altération des micas (biotites et chlorites) ou même des smectites des argiles. Les glaebules sont donc constitués par des nuclei résiduels autour desquels se développe un cortex micritique plus ou moins substitué par une silice amorphe un peu magnésienne.
quantitativement le plus important est le silicium qui diffuse, au moins pour une part, sur de courtes distances autour des nuclei. Essentiellement authigène, il constitue la trame des cortex glaebulaires. Il n'en reste pas moins que sa plus grande part est exportée hors du Timecherfi, puisqu'aucune accumulation siliceuse n'y a en effet été décelée. La question de la source du magnésium est plus délicate à résoudre car il ne peut être toujours issu des nuclei, surtout quand ceux-ci sont essentiellement quartzeux. Il doit provenir comme d'ailleurs le calcium, des solutions qui ont percolé les collines calcaro-dolomitiques mésozoïques dominant le bassin. Cependant, on ne peut exclure une origine authigène à partir de l'altération des micas (biotites et chlorites) ou même des smectites des argiles. Les glaebules sont donc constitués par des nuclei résiduels autour desquels se développe un cortex micritique plus ou moins substitué par une silice amorphe un peu magnésienne. V. CONCLUSIONS. — Les relations substrat-encroûtement sont contrôlées par le processus de l'épigénie carbonatée météorique [14]. 2. L'altération en milieu semi-aride engendre un faciès glaebulaire à partir des grilles calcaires épigéniques. 3. Les glaebules (nodules, concrétions et ooïdes) ne résultent pas d'une simple accrétion des carbonates autour d'éléments résiduels, mais de leur substitution progressive et centripète par le calcaire. 4. Au cours de cette substitution, le silicium et le magnésium s'accumulent dans les cortex. Le premier élément est issu des nuclei, tandis que le magnésium aurait une origine lointaine. 5. Ces glaebules évoluent par altération et redistribution des carbonates au sein des horizons supérieurs qui constituent l'encroûtement. Note reçue le 2 septembre 1988, acceptée le 26 septembre 1988. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] A. RUELLAN, Mém. O.R.S.T.O.M., 54, 1971, 302 p. [2] P. FREYTET et J. C. PLAZIAT, C. R. Acad. Sci., Paris, 286, série D, 1978, p. 1775-1778. [3] J. L. SEHGAL et G. STOOPS, Geoderma, 8, n° 1, 1972, p. 59-72. [4] L. H. GILE, F. F. PETERSON et R. B. GROSSMAN, Soil Sci., 101, n° 5, 1966, p. 347-360. [5] R. BREWER, Fabric and mineral analysis of soils, J. Wiley & sons, New York, 1964, 470 p. [6] T.
de leur substitution progressive et centripète par le calcaire. 4. Au cours de cette substitution, le silicium et le magnésium s'accumulent dans les cortex. Le premier élément est issu des nuclei, tandis que le magnésium aurait une origine lointaine. 5. Ces glaebules évoluent par altération et redistribution des carbonates au sein des horizons supérieurs qui constituent l'encroûtement. Note reçue le 2 septembre 1988, acceptée le 26 septembre 1988. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] A. RUELLAN, Mém. O.R.S.T.O.M., 54, 1971, 302 p. [2] P. FREYTET et J. C. PLAZIAT, C. R. Acad. Sci., Paris, 286, série D, 1978, p. 1775-1778. [3] J. L. SEHGAL et G. STOOPS, Geoderma, 8, n° 1, 1972, p. 59-72. [4] L. H. GILE, F. F. PETERSON et R. B. GROSSMAN, Soil Sci., 101, n° 5, 1966, p. 347-360. [5] R. BREWER, Fabric and mineral analysis of soils, J. Wiley & sons, New York, 1964, 470 p. [6] T. VOGT, Croûtes calcaires : types et genèse, Université Louis-Pasteur, Inst. Géogr., Strasbourg, 1984, 228 p. [7] C. SIESSER, Sedim., 20, 1973, p. 539-551. [8] R. L. HAY et B. WIGGINS, Sedim., 27, 1980, p. 559-576. [9] M. WIEDER et D. H. YAALON, Geoderma, 11, 1974, p. 95-121. [10] M. WIEDER et D. H. YAALON, Geoderma, 28, 1982, p. 203-220. [11] G. MILLOT, D. NAHON, H. PAQUET, A. RUELLIMANN et Y. TARDY, Sci. Géol. Bull., 30, 1977, p. 129-152. [12] R. BOULET, Mém. O.R.S.T.O.M. Toposéquences de sols tropicaux en Haute-Volta, 85, 1978, 272 p. [13] L. A. WILLIAMS et D. A. CRERAR, J. Sedim. Petroi, 55, n° 3, 1985, p. 312-321. [14] G. TRUC, J. M. TRIÂT, H. PAQUET et G. MILLOT, C. R. Acad. Sci. Paris, 300, série II, 1985, p. 283-290. [15] A. LAOUINA, Rev. Géogr. Maroc, 11, n° 1, 1987, p. 35-68. J. D. : U.A. n° 721, C.N.R.S., Fac. Sci., 86022 Poitiers Cedex; A. L. : Lab. Géomorph. Fac. Lettres Sci. humaines. Université Mohamed V, Rabat, Maroc. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1573-1576, 1988 1573 Paléontologie humaine/Human Paleontology Culture et spéciation dans la phylogenèse humaine Fiorenzo FACCHINI Résumé — La culture a
et D. H. YAALON, Geoderma, 28, 1982, p. 203-220. [11] G. MILLOT, D. NAHON, H. PAQUET, A. RUELLIMANN et Y. TARDY, Sci. Géol. Bull., 30, 1977, p. 129-152. [12] R. BOULET, Mém. O.R.S.T.O.M. Toposéquences de sols tropicaux en Haute-Volta, 85, 1978, 272 p. [13] L. A. WILLIAMS et D. A. CRERAR, J. Sedim. Petroi, 55, n° 3, 1985, p. 312-321. [14] G. TRUC, J. M. TRIÂT, H. PAQUET et G. MILLOT, C. R. Acad. Sci. Paris, 300, série II, 1985, p. 283-290. [15] A. LAOUINA, Rev. Géogr. Maroc, 11, n° 1, 1987, p. 35-68. J. D. : U.A. n° 721, C.N.R.S., Fac. Sci., 86022 Poitiers Cedex; A. L. : Lab. Géomorph. Fac. Lettres Sci. humaines. Université Mohamed V, Rabat, Maroc. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1573-1576, 1988 1573 Paléontologie humaine/Human Paleontology Culture et spéciation dans la phylogenèse humaine Fiorenzo FACCHINI Résumé — La culture a joué un rôle fort important dès les premières phases de l'hominisation tant en ce qui concerne les systèmes de communication nécessaires à la communauté reproductive qu'en ce qui concerne la capacité de s'opposer à la sélection naturelle et d'échapper à l'isolement reproductif nécessaire à la spéciation. Les espèces dont on parle en paléontologie humaine sont considérées comme des espèces allochroniques, mais pourraient même être des sous-espèces d'une seule espèce humaine. On peut affirmer que la niche écologique de l'homme est caractérisée par la culture, composante essentielle des processus d'adaptation. Emblématiquement, la niche écologique de l'homme est la culture. Culture and spéciation in human phylogeny Abstract — Since the first stages of hominisation, culture has played a very important role concerning both the communicating Systems necessary to the reproducing community and the capacity of withstanding natural selection and avoiding reproducing isolation necessary to spéciation. Species described in paleontology are considered allochronic but they might also be subspecies of only one human species. It can be asserted that culture characterizes man's ecological niche as the essential component of the adaptation processes. Emblematically, culture is man's ecological niche. Pour former une nouvelle espèce, l'isolement reproductif est essentiel et les différences morphologiques et comportementales,
parle en paléontologie humaine sont considérées comme des espèces allochroniques, mais pourraient même être des sous-espèces d'une seule espèce humaine. On peut affirmer que la niche écologique de l'homme est caractérisée par la culture, composante essentielle des processus d'adaptation. Emblématiquement, la niche écologique de l'homme est la culture. Culture and spéciation in human phylogeny Abstract — Since the first stages of hominisation, culture has played a very important role concerning both the communicating Systems necessary to the reproducing community and the capacity of withstanding natural selection and avoiding reproducing isolation necessary to spéciation. Species described in paleontology are considered allochronic but they might also be subspecies of only one human species. It can be asserted that culture characterizes man's ecological niche as the essential component of the adaptation processes. Emblematically, culture is man's ecological niche. Pour former une nouvelle espèce, l'isolement reproductif est essentiel et les différences morphologiques et comportementales, outre celles de l'habitat y jouent un rôle très particulier ([1], [5], [12]). En ce qui concerne la reproduction sexuelle (S.M.R.S. ou specific-male recognition system) [15], le système de reconnaissance visible est fondamental. Des modifications du système de reconnaissance, déterminées par des traits morphologiques ou comportementaux nouveaux, peuvent favoriser l'isolement reproductif et le processus de spéciation. On ne peut omettre non plus que la formation d'une nouvelle espèce est plus facile chez les populations qui dérivent d'une même souche mais qui vivent dans des habitats très différents les uns des autres (spéciation géographique); d'autre part même si cela est moins bien expliqué, on ne peut exclure la spéciation sympatrique (populations habitant le même territoire) ou parapatrique (populations de territoires contigus), dans le cas où la sélection naturelle est particulièrement poussée (par exemple à cause d'une spécialisation excessive de l'alimentation) ou dans celui où les changements génétiques sont fort rapides (spéciation saltatoire) ([1], [16], [21]). Si l'on tient compte de ces idées dans l'étude de la phylogenèse humaine, il faut reconnaître qu'il est difficile d'obtenir des éléments d'information sur le changement du système de reconnaissance (S.M.R.S.) à partir de la morphologie du squelette pour démontrer une absence de fertilisation. Il faut