Francolite (carbonate-fluor-apatite) is known to form in sediments where intense organic-matter decay occurs, but under oxic-to-suboxic conditions, because the alkalinity rise accompanying bacterial sulfate reduction (anoxic conditions) increases francolite solubility, hence preventing its supersaturation and precipitation. However, lagoonal, organic matter-rich, cryptalgal carbonates of Jurassic age located in the French Jura Mountains contain francolite that formed during early diagenesis, under anoxic-sulfidic and highly alkaline conditions. To explain this paradoxical situation, we propose the following “chain of reactions”: the presence of abundant biomass in the sediment would supply the “raw material” to the reactional system, i.e., the initial P budget, released through organic decay. The development of cryptalgal, bacterial mats at the sediment–water interface would have limited exchanges between the water column and the pore space, hampering pore water renewal and favoring the early onset of sulfate-reducing reactions. The onset of sulfate reduction would increase pore water alkalinity, potentially preventing francolite precipitation. In addition, the presence of sulfide ions would induce organic matter sulfurization, resulting in a relative pH rise. Alkalinity and pH rises would trigger the development of conditions leading to carbonate supersaturation, inducing bacterial-structure calcification. The sudden fall in alkalinity induced by early calcification would allow francolite precipitation, despite sulfidic conditions.

La francolite (carbonate-fluor-apatite) se forme usuellement dans des sédiments où la libération de phosphate est provoquée par la dégradation de matière organique. Cependant, la précipitation de francolite ne peut se produire que dans des conditions faiblement réductrices (oxiques à suboxiques), car la sulfatoréduction se développant en conditions anoxiques provoque une augmentation de l’alcalinité des eaux interstitielles. Cet excès d’alcalinité augmente la solubilité de la francolite et empêche sa précipitation. Néanmoins, les carbonates stromatolithiques du Jurassique supérieur du Jura français, riches en matière organique, contiennent de la francolite qui s’est formée en conditions anoxiques et fortement alcalines. Nous proposons un schéma génétique pour expliquer ce paradoxe, reposant sur une chaîne de réactions. La décomposition de la matière organique sédimentaire initialement présente a fourni le phosphate dissous au milieu interstitiel. La présence de films bactériens à la surface du sédiment aurait agi comme une barrière limitant le renouvellement du milieu interstitiel et favorisant le développement précoce de conditions sulfatoréductrices. La sulfatoréduction aurait induit une augmentation de l’alcalinité des eaux interstitielles (s’opposant à la précipitation de francolite). La libération d’ions sulfure sous l’interface eau–sédiment aurait permis la sulfuration de la matière organique, ce qui concourt à augmenter le pH. L’accroissement de l’alcalinité et du pH ont provoqué la calcification précoce des bactéries ou de leurs substances extracellulaires, ce qui a fait chuter l’alcalinité. Cette chute d’alcalinité enfin a permis la précipitation de francolite. Cette précipitation s’est faite préférentiellement à partir de bioclastes et non pas en imprégnations diffuses dans le sédiment.