Esterel : les volcans du Reyran

Le rift du Reyran
Le volcanisme bi - modal de l’Esterel
Neck de rhyolite A2, Collet du Reyran.
Maj 22 août 2013
Découverte du volcanisme de l’Esterel
dans le rift du Reyran
Plan
1. Cadre géologique
2. Les formations
3. Itinéraire découverte
Rift du Reyran
Socle métamorphique
du Tanneron
Axe du rift
Graben de l’Avellan
Coulée B1 Avellan
trachy basalte
Barrage de Malpasset
Lac de l’Avellan
Coulée dolérite D1
Coulée acide A1
Coulée dolérite D1
Coulée acide A2
Dépôts charbonneux
Coulée D1
Carrière Reyran
Massif volcanique
de l’Esterel
Les roches magmatiques
silice
acide
quartz
Roches acides
granite, rhyolite,
basique
Roches basiques
basalte, gabbro
Potassium
Sodium
ultra basique
Feldspath alcalin
Mg et Fe
péridotites
Calcium
plagioclase
Genèse des magmas de l’Esterel : un volcanisme bimodal
Phase 1 : le volcanisme basique
Phase 2 : le volcanisme acide
Fusion de la
croûte
Filon-couche
basique
Volcanisme
basique
Cristallisation
fractionnée
Volcanisme
acide
Ce qui se passe dans la chambre
magmatique est complexe.
Au Permien : mise en place d’un
panache de magma profond
fracturation de la croûte
apparition d’un rift qui n’a pas
évolué vers une dorsale
Phase initiale:
asthénosphère et panache
mantellique
Avellan Reyran : historique et témoins de la formation et de
fragmentation de la Pangée
la
1ère phase : collision continentale (- 350 MA)
Orogenèse
Hercynienne
formation
des
roches
métamorphiques du Tanneron présentes de part et d’autre du
Reyran.
Fin de la collision : Coulée basique B1 = - 290 MA
Formation des roches
métamorphiques
Bassin du Reyran
Socle métamorphique
Autoroute A8
Graben de l’ Avellan
Malpasset
Mt Vinaigre
Reyran
Terrains volcanique
Failles normales et
blocs basculés
2ème phase : Phase intermédiaire avec la formation des bassins
d’effondrement du Reyran et du graben de l’Avellan
Fin de la compression de la collision continentale et
commencement de l’extension due au début de la fragmentation
de la Pangée.
Bassin d’effondrement du Reyran
Carbonifère (Stéphanien) : - 300 MA
climat chaud et humide
formation des terrains houillers,
sédimentation.
Graben de l’Avellan
Permien (Autunien) – 295 MA
Effondrement et formation du graben.
Note : dans l’Esterel ces phénomènes ne sont pas limités au
Reyran.
3ème phase : fragmentation du supercontinent Pangée
Rifting et volcanisme fissural
Évolution du bassin d’effondrement vers un rift continental (qui
n’évolue pas en dorsale océanique)
apparition du volcanisme de l’Esterel de type fissural
Coulées acides A1 – 280 MA et A11 - 250 MA.
Structure tectonique d’un rift
B
Phase d’extension
fracture
rift passif
Failles normales
Blocs basculés
A
Panache mantellique
fracture
rift actif
Croquis d’après Y. Rolland Unice
Un rift est une fracture de la lithosphère dans laquelle s’installe un volcanisme avec un magma essentiellement basaltique
provenant de l’asthénosphère ou du manteau profond.
L’apparition d’un rift peut avoir plusieurs causes.
Il y a 2 phénomènes principaux :
A - une remontée de magma provenant du manteau profond (diapir, panache mantellique, point chaud) qui
provoque une cassure de la lithosphère et un effondrement local avec apparition d’un volcanisme basaltique
alcalin : c’est un rift actif.
B - une phase d’extension des plaques en surface provoquant la rupture de la lithosphère et l’apparition d’un
volcanisme : c’est un rift passif. C’est le cas de l’ Esterel.
Le fossé d’effondrement est un graben avec une série de failles normales et de blocs d’effondrement.
Généralement les bords du rift subissent un bombement et se relèvent alors que le fond s’abaisse par subsidence. Un rift
est un graben dans lequel est apparu un volcanisme.
Le bassin d’effondrement du Reyran
Faille bordière ouest et le
Tanneron
Faille normale parallèle
à l’axe principal
Bloc basculé
Le Reyran
Autoroute A8
Un bassin d’effondrement résulte de forces d’extension qui fracturent les terrains supérieurs.
Si les efforts sont assez importants et d’assez longue durée, on assiste à un approfondissement de la cassure de la croûte : c’est un rift continental
avec éventuellement apparition de volcanisme. S’il continue d’évoluer, il finira par former une dorsale océanique après envahissement par l’océan.
Le rift du Reyran est resté à l’état de rift continental et a provoqué le volcanisme de l’Esterel.
Phase initiale :
Coulée B1 - 290 MA
volcanisme basique
Phase terminale:
Mont Vinaigre A11 - 250 MA
volcanisme acide
Durée totale de l’activité
volcanique : 40 Ma
Les formations
Les formations sont des zones détritiques mises en place durant les phases de
repos du volcanisme. Elles racontent indirectement les 40 millions d’années de son
son histoire.
Entre 2 épisodes volcaniques, il peut s’ écouler plusieurs millions d’ années pendant
les quelles le volcan est au repos avec des bouffées d’ activité ponctuelle.
Elles sont plus caractéristiques d’ une zone que d’une période.
Elles représentent une homogénéité de terrains
Les formations sont difficiles à dater.
Les formations portent le nom de lieu où elles ont été identifiées suivant des
caractéristiques spécifiques:
rAv: formation de l’ Avellan, la plus ancienne, repose sur le socle du Tanneron.
Elle n’est visible qu’ au lac ( voir dossier Esterel Avellan).
rAm: formation d’ Ambon , nord Esterel, repose sur le socle du Tanneron.
rPx: formation des Pradineaux , bassin du Reyran.
rBa : formation de Bayonne , Argens .
On y retrouve des manifestations spécifiques de l’ activité volcanique comme des
explosions, des déferlantes basales , des tufs et des coulées ou simplement suivant
les zones des terrains détritiques.
Formation de l’Avellan rAv.
rAv :. Age : - 295 MA Autunien (Permien inférieur)
C’est la plus ancienne et repose sur le socle dans le graben de l’ Avellan. Elle n’ affleure que dans le graben.
Sables beiges, de grès beige ou vert pâle, des argiles, des marnes lie-de-vin ou beiges, des blocs de rhyolite et de galets du socle du Tanneron
Elle est ravinée par l’ épisode volcanique basique B1.
Formation d’ Ambon rAm.
rAm : formation d’Ambon, elle repose sur le socle hercynien.
Elle affleure au nord de l’ Esterel dans le Reyran, à l’ Avellan où elle recouvre rAv , dans le bassin du Bas Argent et au Castel Diaou.
Elle est très ancienne et précède les 1éres coulée ( date: 278 Ma ) .
Elle a la particularité d’avoir des coulées acides ( A1 ) et basiques ( dolérite 1D ). Elle est couverte par des argiles de plaine fluviale.
Brèches détritiques, grès feldspathiques , argiles brunes de plaine d’inondation à septaria, tufs volcaniques violets et verts.
Particularité: présence de septaria visibles à la limite du socle .
Formation d’ Ambon rAm.
Septaria
rAm. Cette formation présente de nombreuses septaria qui sont des nodules de concrétion . Les septaria sont
caractéristiques de la nature sédimentaire de la formation rAm.
Elles sont généralement présentes dans les couches argileuses .
Des fissures de retrait sont comblées par des cristaux de quartz ou de gypse. Ces cristaux proviennent de la
migration vers le centre et de la cristallisation des minéraux présents.
Photo: on observe la gangue argileuse avec une cassure franche et l’ intérieur qui est fortement cristallisé.
Roche trouvée sur rAm au contact avec le socle métamorphique. 32t 0317326, 4818041.
Formation de Bayonne rBa
rBa, formation complexe.
Affleure au Nord de l’ Esterel, au contact avec le socle du Tanneron, vers Bagnols en Forêt.
On y trouve une coulée basique de dolérite 1d et la coulée acide 1A.
Conglomérat de roches volcaniques, de roches sédimentaires, grès feldspathiques, tufs volcaniques 1d , A1 etc,.
Des grès feldspathiques et arkoses rougeâtres proviennent de coulées boueuses.
Présence de tufs volcaniques déposés dans l’eau, de cinérite. Elle se termine par des argiles vertes, brunes.
A la fin de la mise en place coïncide avec le début de la grande phase explosive de l’ Esterel jusqu’à A7 au paroxysme.
Un volcanisme acide important se met en place avec A3, A6 et A7.
Formation des Pradinaux rPx.
Principalement dans le Reyran, elle est très épaisse ( jusqu’ à 200 mètres au Castelli ).
Dans le Reyran elle comporte de nombreux galets de rhyolite A7 ( ignimbrite ) , de tufs volcaniques acides et basiques (2 d )
Argiles , grès d’ origine fluviatile.
Caractérisée par les nombreuses manifestations volcaniques.
Photo: couches de tufs vert ( mise en place en milieux aqueux réducteur) et rouges. Partie supérieure: couche de grès correspondant à un
dépôt détritique.
Itinéraire découverte
L’itinéraire débutera par les micaschistes du socle métamorphique du
Tanneron.
Ensuite on verra les coulées les plus anciennes en suivant la chronologie
depuis A1 jusqu’ à la carrière Abel avec la coulée A2 ( la plus récente
dans le parcours ).
Les phases de
transition entre
les périodes
effusives et
ignimbritiques et
l’émission de
laves basique et
acide sont bien
illustrées dans le
Reyran.
1ère grande période : phase effusive
3
1
2
4
9
5
1: socle métamorphique
2: rAm
6a
6
3: A1
4: dolérite, rAm
5: point triple rBa, A2,
rAm
6: A2
7: rBa
L’itinéraire
proposé permet
de les
différencier et
d’observer les
différents types
de laves et de
terrains.
Cet itinéraire
permet à partir
du point Nord de
recouper toutes
les coulées et les
formations dans
l’ordre
chronologique.
7
8
8: rPx
6a: carrière Abel
9: carrière dolérite 1d
Cette zone est
complexe en
raison du
mélange et de
l’imbrication des
différents
éléments.
Départ
Cet itinéraire permet à partir du point Nord de recouper toutes les coulées et les formations
dans l’ordre chronologique.
1c socle: micaschiste
32T 0317495, 4818367
3: dos coulée A1
32T 0317272, 4818007
9: Carrière 1d
32T 0318468, 4817886
1a socle: micaschiste
32T 0317350, 4818138
4: affleurement dolérite D1
32T 0317216, 4817982
1b socle: quartzite
32T 031354, 4817978
Carrefour piste sentier
32T 0317210, 4817975
Carrière Abel, coulée A2
32T 0317822, 4817894
5: contacts rBa-A2 et rAm-A2
32T 0317209, 4817830
6: Carrière A2
32T 0317199, 4817661
8: rPx déferlantes
32T 0317310, 4817536
Départ sur D37
32T 0317457,4817371
Point 1: socle hercynien ( Tanneron ) avec affleurements de micaschiste et de quartzite
Point 1: micaschiste du socle ( Tanneron ) .
Roche fortement micacé avec nodule de quartz. Le feuilletage est bien visible.
Point 1: quartzite du socle.
Quartzite = roche très compacte composée essentiellement de quartz.
Ici présence d’ une écaille de mica.
Les roches issues des 1ères phases de l’activité
volcanique reposent directement sur le socle
métamorphique. Dans ce secteur Reyran on trouve du
gneiss bien lité et de la quartzite (photo gauche).
L’activité volcanique se développe en phase effusive.
Dans cette phase on a la coulée acide de rhyolite A1.
Ces roches sont massives, à structure microlithique
donc sans cristaux visibles, avec présence de
phénocristaux de quartz ( visibles à l’ œil nu ). Elle a
une texture flammée.
Point 3 coulée acide A1, toit de la coulée.
Les roches issues des 1ères phases de l’activité volcanique reposent directement sur le socle métamorphique.
L’activité volcanique se développe en phase effusive. Dans cette phase on a la coulée acide de rhyolite A1.
Ces roches sont massives, à structure microlithique donc sans cristaux visibles, mais avec présence de phénocristaux de quartz ( visibles à l’ œil nu ).
Elle a une texture flammée. Orientation Nord – Sud.
Point 3. Lave A1. Cassures conchoïdales parfaites typiques d’une roche homogène et très dure.
La forme de la cassure conchoïdale représente le trajet régulier de l’ onde choc dans un milieu dense et homogène.
Texture très fine, quelques inclusions cristaux. Elle possède les caractéristiques d’une roche de mise en place fluidale (Boucarut).
Dolérite D1 avec phénocristal de quartz
Point 4: rAm, affleurement de la coulée D1, formation d’ Ambon.
La coulée D1 de dolérite est basique. Elle fait partie de la formation d’Ambon et se situe au-dessus de la coulée acide A1 dont elle est séparée par des
argiles brunes et vertes.
Roche généralement massive, microgrenue avec des phénocristaux dont la taille peut atteindre 1cm.
Dans certains cas la roche est très dégradée avec un faciès de roche brûlée.
Point 4: affleurement de dolérite 1d avec faciès de roche brulée ( formation rAm).
Formation d’ Ambon rAm.
Pillow lavas
( laves en coussins)
Point 4: laves en coussins formées sous l’eau par l’ intrusion de filons-couches basiques.
Bordures en écailles concentriques avec des fissures radiales.
La croute de chaque boule est marquée par un refroidissement rapide et un cœur plus cristallin.
Entre les coussins les espaces sont remplis de brèches fines et de sédiments.
On observe de part et d’autres des filons de laves ( dolérite ).
résineux
Formation de
Bayonne rBa
chênes verts
Coulée A2
Formation d’Ambom rAm +
affleurement de dolérite
Point 5: zone triple rBa, A2, rAm.
On observe la coulée A2 avec à droite la formation d’Ambon la plus ancienne et à sa gauche la formation de Bayonne plus récente.
La végétation est différenciée par les formations: rAm
chênes verts, rBa
les résineux.
A proximité on observe les traces verticales de la mise en place de la lave.
Point 6: carrière A2.
Les 1ères coulées ignimbritiques apparaissent avec A2 qui est une lave ignimbritique.
Elle a été mise en place par coulées et projections provenant du dégazage de la chambre magmatique.
On note une surface de cassure irrégulière.
quartz
sanidine
Point 6: carrière lave A2.
« bombe » de rhyolite avec refroidissement différentiel et vacuoles typiques d’une mise en place explosive aérienne.
La zone plus claire au centre indique un refroidissement différentiel (rapide à l’extérieur, plus lent à l’ intérieur), peu être en milieu aqueux.
Les gaz sont visibles par de petites vacuoles parsemant la surface. Nombreux cristaux de quartz et de feldspath ( sanidine ).
Point 7: rBa.
Grès feldspathique et arkoses rougeâtres: proviennent de coulées boueuses.
On observe les différentes couches .
Point 7 rBa: Rien de tel qu’ un mur de vieille maison pour découvrir les différentes roches de la zone.
Point 8: formation des Pradinaux,
Photo: couches de tufs vert et rouges.
On remarque l’inclinaison des couches qui ont le même pendage et les différences de teinte provenant de l’oxydation du fer (vert : milieu
aqueux réducteur ).
Partie supérieure: couches de grès correspondant à un dépôt détritique.
Point 8: rPx. phase explosive: galets de rhyolite A 7 de forme arrondie ( mise en place aérienne).
Coulée A2 à la carrière Abel
Point 6a. Le bassin d’effondrement est devenu un rift avec apparition du volcanisme acide pendant une période de 50 MA.
Dans le bassin d’effondrement du Reyran on trouve en particulier la coulée A2 dans la carrière Abel qui se situe à la limite des phases
effusive et ignimbritique.
Phénaux cristaux de quartz
Cristaux de sanidine
( feldspath potassique
Point 6a. Carrière Abel. Coulée A2 ,lave très compacte, structure microlithique de couleur claire
Volcanisme acide dans le Reyran.
Neck de rhyolite A 2 dans le Reyran ( Collet du Reyran)
Le volcanisme basique dans le Reyran : une carrière de dolérite
9: Coulée de dolérite mise au jour par l’exploitation d’une carrière.
32T 0318468, 4817886
Bloc de dolérite avec présence
d’hématite en surface.