Arrêt : Les chloritoschistes de Sion
publicité
Arrêt n°1 : Les porphyroïdes de Brétignolles (la Sauzaie) Les porphyroïdes de la Sauzaie se présentent en massifs se débitant en feuillets (schistosité) ; à priori, leur aspect diffère complètement de celui des chloritoschistes de Sion. A l'échelle centimétrique, on y observe de gros cristaux de feldspath Orthose orientés Est-Ouest et présentant une fissuration transversale dans laquelle on dénote la présence de chlorite. Existe-t-il un lien entre cette roche et celle observée à Sion? L'examen du diagramme 1 montre que la génèse de l'orthose ne peut pas être simultanée de celle de la chlorite, il s'agit donc d'une roche contenant initialement de l'orthose (un granite, une rhyolithe) qui aurait subi des contraintes ayant permis l'alignement des feldspaths et leur étirement suivant une direction Est-Ouest; ces contraintes étaient telles que de la chlorite a pu se former dans les craquelures apparues lors de l'étirement des feldspaths, les déformations subies par cette roche se sont déroulées dans un contexte permettant l'apparition de la chlorite et peuvent, en conséquence, être comparées à celles de Sion. La rhyolite est une lave émise au niveau d'éruptions volcaniques tel qu'il en existe à la verticale des zones de subduction. Synthèse: Cette roche observée à La Sauzaie est une ancienne rhyolithe ayant subi des déformations identiques à celles de Sion ( Température 400°C à 500°C, profondeur 5 à 8 km) , les différences observées à l'affeurement résultent non pas de différences de contraintes mais uniquement de compositions initiales. Arrêt n°1 bis : Les radiolarités de la Parée 1. le rocher de sainte Véronique C'est au niveau du rocher de Sainte-Véronique que cet ensemble de roches sombres s'observe le plus facilement; la roche se débite en feuillets, son analyse chimique montre qu'elle est formée essentiellement de silice et l'examen au microscope révèle une accumulation de squelettes d'organismes unicellulaires à test (coquille) de nature siliceuse. (les radiolaires) : il s'agit d'une radiolarite. Les boues à radiolaires se rencontrent actuellement au niveau des fonds océaniques. L'examen au microscope montre également la présence de graptolithes, groupe actuellement disparu et caractéristique de l'époque silurienne.(-420MA) En contournant l'affleurement, on note la présence de plis anisopaques comparables à ceux observés dans les chloritoschistes de Sion. 2. Des plis anisopaques dans les radiolarites Ces plis anisopaques permettent de déduire que ces radiolarites ont subi les mêmes conditions de contraintes que celles ayant permis la génèse des chloritoschistes de Sion. Ces radiolarites ont donc subi un métamorphisme identique à celui défini à Sion et au niveau des porphyroïdes de la Sauzaie: Une profondeur de 5 à 8 km et une température d'environ 400°C. Les radiolarites sont donc un dépôt formé au silurien comme en témoigne la présence de graptolithes, elles ont par la suite subi des contraintes correspondant à une profondeur de 5 à 8 km pour une température de 400°C comme en témoigne les plis anisopaques. 3. Le contact Radiolarite-Roches claires Les roches visibles à la Parée apparaissent sous le forme de couches superposées et inclinées vers le sud. On y distingue un ensemble de couleur sombre: des radiolarites, au contact d'un ensemble de couleur verte, ces 2 ensembles ont en commun le fait de pouvoir se débiter en feuillets. Une ébauche de la datation Au terme de cet arrêt, il devient possible d'ébaucher une première approche de l'histoire de la côte Vendéenne: - Dans un premier temps, une période ou se sont formées les différentes couches (dépots des radiolarites, des arkoses, formation des rhyolithes?), les fossiles renfermés dans les radiolarites permettent de situer cette période au silurien (-420 MA). - Dans un deuxième temps, ces formations subissent un métamorphisme de profondeur 5 à 8 km et de température d'environ 400°C, ce sont finalement les radiolarites qui permettent de dater les déformations subies à Sion et à la Sauzaie. Les déformations causées par la profondeur de 5 à 8 km et de température 400°C sont donc post-siluriennes puisqu'elles affectent les radiolarites. (postérieures à 420 MA). - Dans un troisième temps, un second épisode tectonique met en contact anormal les porphyroïdes + arkoses et la série des radiolarites; cet accident provoque le chevauchement des porphyroïdes-arkoses sur les radiolarites, il est figuré sur la photo, par un trait doublé de triangles( d'après notice de la carte géologique ST-GILLES-CROIX de VIE); ce chevauchement est postérieur à la déformation de type Sion. Arrêt 2 : Les micaschistes à grenat de Sauveterre Il s'agit de roches claires riches en chlorite ,en séricite et plus localement localement en grains noirs: les chloritoïdes et en cristaux rouges: les grenats. La génèse des grenats est-elle compatible avec celle de la chlorite observée dans les arrêts précédents? Les "grains" rouges (5mm) sont des grenats dont les conditions de formation sont précisées, dans le diagramme 1; ces minéraux se sont formés à des profondeur beaucoup plus importantes que la chlorite ( 20 à 25 km) et des températures de l'ordre de 500°C, leur formation n'a pas pu être contemporaine de celle de la chlorite (10 km et 400°C). L'examen microscopique montre que la formation de la chlorite est postérieure à celle des grenats. Cette roche a connu un premier "épisode" profond ayant permis la formation de grenats, suivi d'un second "épisode" plus superficiel, ayant permis la formation de chlorite et déjà observée à Sion et à Brétignolles. Arrêt n°3 : Les Sables d’Olonne, boulevard Kennedy - Les gneiss oeillées Les gneiss oeillés de la plage des Sables d'Olonne se présentent comme des roches sombres contenant des "yeux" centimétriques de minéraux blancs noyés dans une matrice de minéraux sombres disposés de manière linéaire. Cette roche correspond au premier stade de la fusion partielle, lorsque les conditions de pression et de température sont telles que la courbe de la fusion des roches argileuses est dépassée ( diagramme1), la roche commence à fondre et le premier liquide formé est constitué de quartz et de feldspaths (composition très proche de celle du granite), ces minéraux formeront, après refroidissement, les "yeux" clairs observés dans ces gneiss. Le liquide formé lors de la fusion partielle, formé de quartz et de feldspaths a sensiblement la composition d'un granite. Il peut soit refroidir sur place en se rassemblant en amas centimétriques (les "yeux") dispersés au sein d'une matrice restée solide, il se forme alors un gneiss oeillé, ou se rassembler en filons puis en vaste ensemble qui formeront en remontant dans les couches sus-jacentes, les massifs de granite intrusifs. Un problème: Comment expliquer que dans cet ensemble seule la partie inférieure a subi la fusion partielle (présence d'"yeux") alors que la partie supérieure, ayant pourtant subi les mêmes conditions de température et de pression, ne semble pas avoir subi un début de fusion? L'explication vient du fait que les bancs sont de nature chimique légérement différentes, on doit donc admettre que pression et température ne sont pas les seuls facteurs expliquant le début de fusion, mais également la chimie initiale de la roche. - Les roches filoniennes L'examen du diagramme Pression-température montre que les conditions de génèse de la chlorite sont incompatibles avec celles de l'orthose; on doit donc admettre que l'orthose existait déjà lorsque la chlorite s'est formée: les orthogneiss de la Sauzaie correspondent à une roche initiale contenant de l'orthose qui aurait ensuite subi des conditions propices à la formation de chlorite identiques à celles ayant affecté les chloritoschistes de Sion. Lorsque les conditions de pression (profondeur) et de température sont telles que la courbe de fusion hydratée des gneiss (courbe rouge) est franchie, il y a fusion partielle; c'est à dire la roche ne fond pas complétement, seule, la fraction formée de quartz et de feldspath fond, le reste, formé de minéraux sombres rete solide. L'examen du diagramme montre que chlorite et grenat ne peuvent pas se former dans des conditions identiques, il s'agit donc de 2 phases de déformations distinctes, l'une réalisée dans des conditions permettant la formation de chlorite (Sion: 400°C 5 à 7km), l'autre permettant la formation de grenat c'est à dire à profondeur beaucoup plus importante. L'association de la schistosité et des plis anisopaques permet de préciser les conditions de profondeur subie par cette roche. Les indicateurs observés à Sion permettent de mettre en évidence que les chloritoschistes de Sion sont des roches argileuses ayant été portées au cours de leur histoire à une profondeur de 5 à 8 km , à une température de 400°C. La présence de chlorite donne une indication de température environ 400°C tandis que la schistosité donne une indication de profondeur (>5km) Ces indicateurs permettent, pour cet affleurement de situer de donner les conditions subies par ces chloritoschistes: -Profondeur > 5km -Température environ 400°C Arrêt : Les chloritoschistes de Sion Du parking, la corniche de Sion apparait formée d'une roche sombre, verdâtre, semblant se débiter en feuillets. Comme la plupart des affleurements visités au cours de la journée, l'accès au pied de la corniche ne peut s'effectuer qu'à marée basse. - Les chloritoschistes de Sion Les schistes de Sion se caractérisent par une couleur verte indiquant la présence de chlorite et un aspect feuilleté traduisant une schistosité. Le diagramme 1 montre que la présence de chlorite témoigne d'une température d'environ 400°C, le diagramme 2 ,fournit une indication de profondeur supérieure à 5km (présence de schistosité). La composition minéralogique et chimique de ces roches montrent qu'il s'agit d'une roche initialement argileuse, les chloritoschistes de Sion sont donc d'anciennes roches argileuses ayant subi une température d'environ 400°C et une pression correspondant à celle qui règne à une profondeur supérieure à 5km: ce sont des roches métamorphiques. Chlorite et schistosité sont les témoins des conditions subies par cette roche: une température de 400°C et une pression correspondant à celle régnant à 5 km de profondeur. - La présence de plis anisopaques Les bancs plus sombres sont en fait des bancs de nature légérement différente, ils permettent d'observer des plis anisopaques associés à une direction de schistosité, on se situe ici à la profondeur limite d'apparition de la schistosité (diagramme 2), soit environ 5km à 7 km. La présence de schistosité avait permis de déduire une profondeur supérieure à 5 km, l'observation des plis anisopaques permet de la situer entre 5 et 7 km. En conclusion: Les affleurements de Sion permettent de mettre en évidence que cette région a, au cours de son histoire, subi des déformations ayant provoqué l'enfouissement de roches initialement argileuses vers 5 à 7 km qui ont alors subi une température de l'ordre de 400°C.
