Bois pétrifié : la science du minéral qui remplace le végétal

Voici un objet qui ressemble à une bûche, porte ses anneaux de croissance comme un arbre vivant… mais raye l'acier et pèse comme une pierre. Le bois pétrifié est l'une des plus belles énigmes de la nature : un tronc tombé il y a des millions d'années, dont chaque cellule a été investie, puis remplacée, par de la silice. Le végétal a disparu ; sa forme, elle, est restée, coulée dans le minéral.

Est-ce un fossile ou une pierre ? Les deux à la fois — et c'est tout l'intérêt. Cet article retrace le processus de pétrification étape par étape, explique pourquoi la silice prend tantôt l'aspect de l'opale, tantôt celui de l'agate, d'où viennent les couleurs spectaculaires de ces troncs de pierre, et où se trouvent les plus belles forêts fossilisées du monde.

Le bois pétrifié occupe une place singulière, à la frontière de deux mondes. C'est un fossile par définition : il s'agit du reste d'un organisme — un arbre — conservé dans la roche. Mais contrairement aux empreintes de feuilles ou aux compressions de fougères, qui ne laissent qu'une trace plate, le bois pétrifié est une représentation en trois dimensions de l'original. Et sa matière, elle, n'a plus rien d'organique : c'est de la silice pure, un minéral.

On parle techniquement de pseudomorphose : un minéral qui adopte la forme d'un objet préexistant désormais disparu. Le même phénomène transforme l'azurite bleue en malachite verte ou recouvre un cristal d'une autre espèce, comme nous l'expliquons dans notre article sur la pseudomorphose. Le bois pétrifié en est l'expression la plus spectaculaire : une forêt entière changée en pierre, sans rien perdre de son architecture.

Transformer un tronc en pierre exige une succession précise de conditions. Il ne suffit pas d'enterrer du bois : il faut le bon environnement chimique, et une source de silice à proximité.

La silice qui pétrifie le bois n'est pas toujours la même. Elle se dépose d'abord sous une forme amorphe et hydratée, l'opale-A, puis tend à se réorganiser, avec le temps et la perte d'eau, vers des formes de plus en plus ordonnées : opale-CT, puis calcédoine (silice microcristalline fibreuse), et enfin quartz. Plusieurs de ces formes coexistent souvent dans une même pièce.

De là viennent les noms du commerce. Quand le bois est minéralisé par de la calcédoine, parfois rubanée comme une agate, on parle de « bois agatisé ». Lorsque c'est l'opale, hydratée et translucide, qui domine, on parle de « bois opalisé ». La même origine végétale donne ainsi des pierres aux textures et aux éclats très différents.

La silice pure est blanche ou translucide. Toute la palette flamboyante du bois pétrifié — rouge, jaune, noir, violet — provient d'oligo-éléments piégés dans la silice au moment de sa précipitation. Quelques traces de métal suffisent à teinter un tronc entier.

Les grands gisements de bois pétrifié coïncident presque toujours avec d'anciens épisodes volcaniques, fournisseurs de la silice. Le plus célèbre est le Petrified Forest National Park de l'Arizona, où des troncs du Trias supérieur — vieux de quelque 225 millions d'années, appartenant au conifère Araucarioxylon arizonicum — gisent dans la formation Chinle. Madagascar, l'Argentine de Patagonie, la Namibie, l'Indonésie et l'Égypte comptent aussi parmi les sources réputées, chacune avec ses couleurs et ses essences fossilisées.