du gneiss aux migmatites

Mercantour : le métamorphisme au Mont Archas (2526 m)
du gneiss aux migmatites
Le Mont Archas vu depuis la balise B 393.
L’arête sépare la zone des gneiss (au sud, à gauche) de celle des migmatites (à droite).
Mercantour : Mont Archas
Les 3 ensembles du Massif du Mercantour
Argentera
Valmasque
Tinée
Mont Archas
Découverte de la tectonique
L’intérêt du Mont Archas est qu’il se trouve dans la zone
charnière entre les 3 ensembles composant le Massif du
Mercantour.
L’imbrication dans cette zone des types de roches
spécifiques à chaque ensemble ainsi que la présence de la
grande mylonite de Valletta-Mollière permet d’illustrer la
tectonique et ses effets.
A l’ère tertiaire la collision de la plaque Afrique - plaque Europe a
provoqué la surrection des Alpes avec la mise en place du Massif du
Mercantour.
Le massif est une écaille de roche métamorphique provenant de la
racine de la chaîne Hercynienne, remontée à la surface. Il est composé
de 3 ensembles principaux bien différenciés avec un métamorphisme
croissant du N-O vers le S-E :
- Tinée,
- Malinverne Argentera,
- Valmasque.
Le Mont Archas est en contact direct avec ces 3 ensembles.
On y trouve des écailles de roches de chaque ensemble : gneiss de la Tinée,
migmatites de Comba Grossa et granite de l’Argentera, migmatites des Adus
de Valmasque.
Sur la photo on voit un bloc de roche claire : ce sont des migmatites des Adus
(ensemble Valmasque)
A la base on voit des roches plus sombres : ce sont des migmatites de CombaGrossa (ensemble Argentera) qui ont subi un métamorphisme un peu moins
important avec des minéraux différents.
A proximité on trouve également les gneiss de Chastillon (ensemble Tinée) qui
sont les roches «origines» avant le passage à l’anatexie. La grande mylonite
passe à proximité et elle est parfaitement visible.
Le point 6 est remarquable et on pourra y faire la synthèse de l’ensemble.
Mercantour : Mont Archas
Métamorphisme, anatexie et tectonique
Le circuit permet de découvrir la transition entre le métamorphisme et l’anatexie dans le cadre de la tectonique
d’ensemble du massif .
Il fait la synthèse des autres circuits découverte du Mercantour : Valmasque et Frémamorte.
Il permet de découvrir différentes roches typiques du massif : le gneiss, les migmatites, le granite d’anatexie et les
manifestations de la tectonique comme les mylonites.
.
On observera en particulier :
- au parking : granite de l’Argentera
- point 1 : migmatite des Adus
- point 2 : mylonite
- point 3 : gneiss de Chastillon
- point 4 : migmatite de Comba Grossa
- point 5 : moraine glacière du Lac des Adus
- point 6 : gneiss, migmatites et mylonite.
Synthèse roches et tectonique.
Pour préparer cette sortie, il est conseillé de se reporter au cours, chapitre métamorphisme, pour les compléments
sur le phénomène de l’anatexie.
Ce circuit ne présente aucune difficulté technique.
Il est possible de faire 3 circuits de niveau et d’intérêt différents:
- 1) circuit «extra» par le sommet du Mont Archas (2525m). Il est le plus complet sur le plan
géologique car toutes les roches sont vues en situation : 11 km + 1100m. Superbe balade.
- 2) circuit «normal» par B395 et descente directe au Lac des Adus. Il est indispensable de monter
au point 6 pour voir les migmatites de Comba Grossa en situation: 10 km + 820m.
- 3) circuit «réduit» en passant au Col de Salèse. Moindre intérêt géologique mais plus facile et
superbe, 9 km + 750m.
Métamorphisme : rappels
Liquides et solides
Solide : état de la matière où tous les atomes (ou molécules) sont reliés entre eux par des liaisons fortes.
L’ensemble est hétérogène.
Liquide : état de la matière où les atomes (ou molécules) ne sont plus liés aux autres atomes et sont libres. On a
alors un milieu homogène.
Fusion : action de rupture des liaisons permettant le passage de l’état solide à l’état liquide.
Actions du métamorphisme
Schistosité : organisation d’une roche en feuilles sous l’effet de la pression.
Les feuilles sont perpendiculaires à la force de compression. Il y a une discontinuité entre les feuilles ce qui induit
une fragilité.
Exemple : les schistes, les gneiss
Fluage : déformation «souple» d’un solide.
Exemple : la pâte à pain.
Foliation : les minéraux sont aplatis ou arrangés suivant des plans parallèles. Il n’ y a pas de discontinuité ni de
fragilité entre les plans. C’est un état de métamorphisme plus fort que la schistosité.
On est à la limite du métamorphisme et de l’anatexie.
Anatexie : état de la matière où il y a des parties qui ont fondu et d’autres encore solides.
Exemple : les migmatites avec les minéraux clairs fondus (température de fusion dépassée) et minéraux sombres
encore solides (température de fusion pas encore atteinte).
Minéraux clairs : les feldspaths
Minéraux sombres : les ferro magnésiens
Mercantour : Mont Archas
Découverte des roches : le gneiss
Le gneiss «de Chastillon »
Le gneiss est une roche de la série pélitique, donc riche en silicates,
qui a subi un métamorphisme fort.
On y trouve du quartz, des feldspaths et des minéraux
ferromagnésiens comme mica , amphiboles, etc.
Tous ces minéraux sont assez gros pour être identifiables à l’œil nu.
Pendant le métamorphisme les minéraux sont différenciés par
processus mécanique et chimique : la pression fait apparaître des
couches (foliation) et les minéraux se différencient par nature.
D’une manière générale on pourra dire que si les couches sont
sensiblement parallèles, avec des minéraux bien visibles à l’ oeil nu,
alternées claires et sombres avec des plans de clivage bien marqués,
c’est un gneiss.
Les plans de clivage sont une zone de fragilité (rupture au choc). On
pourra dire que les couches sont «collées» entre elles.
La différence avec les migmatites est souvent difficile à faire.
Les gneiss dit «de Chastillon» sont des roches très régulièrement
litées et à structure fine.
Le faciès le plus courant est celui à biotite (mica noir), + ou – riche
en quartz. Dans les minéraux on pourra trouver de petits cristaux
d’amphibole, de silimanite, de grenats.
Cette série de gneiss pourrait provenir d’une série de schistes
gréseux transformés par métamorphisme. C’est un para gneiss.
Ces gneiss sont bien visibles au sud du Mont Archas avec de
nombreux affleurements notamment sur le Serre Long.
A partir du chemin il suffit de descendre de quelques mètres pour
trouver les affleurements (point 3) 32T 0360490, 4886005. On les
retrouve également ponctuellement dans la descente du Lac des Adus
jusqu’à la barrière du Parc.
(Photos MM).
Mercantour : Mont Archas
Découverte des roches : les migmatites
Les migmatites «des Adus» et de Comba–Grossa.
Ce circuit donne l’opportunité d’observer en situation des roches
d’anatexie résultant de conditions P / T et de compositions
chimiques différentes.
Les différences de faciès sont frappantes.
Ces roches sont caractéristiques d’un métamorphisme très fort
qui atteint l’anatexie. La température a été suffisante pour
débuter la fusion qui concerne seulement les minéraux clairs
acides (quartz, feldspaths, etc). La fusion est caractérisée par
les lits blancs ondulés (fluage et foliation). Les lits sont très
solidement associés entre eux. On dira qu’ils sont «soudés» par
opposition au gneiss.
Les migmatites «des Adus» (photo du haut) appartiennent au
complexe de Chastillon Valmasque. Elles sont claires avec une
couleur bleutée, les lits sont bien réguliers. On les observe très
bien au départ de l’itinéraire quand le sentier traverse un
torrent (point 1). En phase finale d’anatexie elles donneront le
granite de la Valmasque.
Les anatexites de Comba–Grossa sont des roches qui
appartiennent au complexe de Malinverne Argentera .
On observe un faciès plus tourmenté. Elles sont riches en
minéraux blancs : quartz, feldspaths, etc. Leur couleur est plus
sombre avec des lits blancs bien marqués et de belles
cristallisations de quartz. On les observe très bien au Col de la
Valette des Adus dans les éboulis provenant du Caïre Archas
(point 4).
A la cote 2242 (point 6), avant de commencer la montée au Mont
Archas, on remarquera la coexistence des migmatites des Adus,
de Comba Grossa et du gneiss.
Photos MM.
Mercantour : Mont Archas
Découverte des roches : granite et amphiboles
Granite
Le granite de la photo provient du Lac Nègre. Il
appartient au granite de l’Argentera.
On observe une structure homogène, sans litage. On
voit distinctement les cristaux gris de quartz, les
cristaux blancs brillants de feldspath (albite) et les
points noirs qui sont de la biotite.
C’est un granite d’anatexie. Cela signifie qu’il a fondu.
En se refroidissant les minéraux se sont recristallisés
de manière homogène sans litage.
Amphibole
Dans la phase d’anatexie, des roches particulières
peuvent apparaître. Les minéraux ferromagnésiens
peuvent se cristalliser sous forme d’amphiboles.
Une amphibole est un minéral silicaté, ferromagnésien
et hydraté (présence d’ions OH-).
La roche présentée sur la photo est une migmatite qui
n’a pas fondu. On observe en effet un litage bien
visible et une différenciation des minéraux par
foliation (Lac Lusiére, Valmasque)
Remarque : Ces 2 roches illustrent bien les natures
homogène et hétérogène possibles (cf page 4)
Mercantour : Mont Archas
Les mylonites
Mylonite
N
120°
60°
Sur la carte géologique on voit une zone repérée par des
tirets fins orientés Ouest-Est passant au sommet de
l’Archas
et
notée
«zone
d’écrasement».
Il s’agit d’une mylonite.
La mylonite résulte d’une faille en compression avec
cisaillement ce qui donne un faciès de roche broyée avec
une orientation très marquée bien visible sur la photo en
haut à gauche.
On peut l’observer au point 2 (UTM 32T 0360733,
488070) avec une orientation 110°- 20° conforme à la
carte.
On peut également l’observer vers la balise B393 (UTM
0993 414, 3213 51) dans une zone d’effondrement.
Avec la boussole on relèvera son orientation et on vérifiera
qu’elle est la même qu’au 1er point.
Les mylonites orientées Ouest–Est sont fréquentes dans
cette partie du massif. Elles caractérisent une tectonique
intense.
Exercice : rechercher sur la carte géologique les
mylonites qui sont identifiées par le symbole suivant:
Photos MM.
Mercantour
Contact granite Argentera et migmatites Archas
Le Mont Archas est au contact du granite de l’Argentera.
Le diapirisme est un mécanisme d’ascension d’un magma par
différence de densité.
Dans le cas du granite, il est provoqué par la fusion partielle
à la limite de la croûte. Cela donne un granite intrusif.
Le granite de l’Argentera s’est mis en place postérieurement
aux ensembles Valmasque et Tinée par un phénomène de
diapir.
Par opposition, le granite de la Valmasque est un granite
d’anatexie car il est la continuation des migmatites des Adus
du métamorphisme général du massif du Mercantour.
Cette hypothèse est évoquée dans la notice de la carte
géologique St Martin de Vésubie.
A proximité du torrent de Salèse et sur toute la longueur on
observe que le contact entre le granite de l’Argentera et le
massif de l’Archas se fait sur une zone extrêmement étroite.
En comparaison, on observe que les différents composants
du Mont Archas sont très imbriqués entre eux par effet de
la tectonique.
L’observation du contact est difficile en raison de la
végétation.
Intrusion d’un massif granitique par le phénomène de
diapirisme.
Mercantour : Mont Archas
Le Lac des Adus
Le Lac des Adus se trouve dans une zone particulièrement intéressante. Il est en effet en zone de moraine
glaciaire et le charriage du glacier y a déposé des éléments de toutes les roches du massif. L’échantillonnage est
particulièrement riche et facile.
Mercantour : Mont Archas
Pointe Giegn (2888)
Lac Négre
Pas de Préfound
Col de Salèse
(2031)
Frémamorte (2731)
Cime de Rogue (2705)
Pagari (2678)
Mercantour : circuit découverte du Mont Archas
5
P
4
1
6
3
2
Mercantour : circuit découverte au
Mont Archas
5
4
P
1
2
6
3
2