SUR LES BRÉOij:ES ERUPTIVES ET LES ENOLA VES DU MASSIF

SUR LES BRÉOij:ES ERUPTIVES ET LES
ENOLA VES DU MASSIF DE MONOHIQUE
PAR
C. A. DE MATOS ALVES
Boursier de
n.
A. c.
Les trois massifs éruptifs portugais de Sintra, Sines et Monchique sont presque contemporains (âges de 56 a 85 M. A. environ) et tres probablement d' origine semblable. H y a quelque
temps on a constaté qu'ils étaient liés à des mécanismes d'intru·
sion subvolcanique en raison, surtout, de la structure annulaire des
aHleurementsqu' on peut voir à Sintra. Depuis, on a conelu que
ceux de Sines et de Monchique étaient, eux aussi, des mas'sifs
annulaires, subvolcaniques.
Mais, si dans la bibliographie, ou trouve des arguments fort
valables pour appuyer 1'hypothese subvolcanique et la structure
annulaire du massif de Sintra, ii n' en est pas de même, hélas, pour
les deux autres. Tout le monde est d' accord, sur le fait que les
arguments employés pour qu'ils soient ainsi considérés ne sont
pas nombreux, sans oublier cependant les quielques indices mis
enévidence pendant l'étude de cesderniers.
Vn fait actuellement irréfutahle est celui de leur contemporanéité, puisque les mesures d' âge absolu donnent des valeurs tres
proches pour les trois massifs.
En ce qui concerne leur origine semblable iI y a, si l' on peut
dire, deux raisonnements différents: l'origine à partir d'un même
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magma primordial et l' origine attribuable à un même phénomene
magmato-tectonique.
La premiêre hypobhêse est surtout basée sur ce que l' on appelle
la similitude pétragraphique des trais massHs. Or, on peut douter
de cette similitude, plus apparente que réelle, si 1'on étudie plus
attentivement les roches de ces trais formations.
Pour ce qui est du massif de Monchique, le fait le plus
frappant est sa nature sous-saturée avec les types pétragraphigues principaux suivants: syénites néphéliniques, filons variés
(monchiquites, algarvi,tes, bérandrites, basanites, etc.) et enclaves
ou diHérenciations (souvent sous forme de «schlierens») essexitigues, théralitiques ou autres. n reste à prouver, toutefois, les phénomênes de syntéxie ou autres qui auraient amem~ un magma
basique et alcalin à donner un si grand volume de syénites néphéliniques, en l' absence (au moins en surface) de roches ca:kaires.
Quant aux raches du Cap de Sines, elles comptent des gabbras,
des diorites à olivine (au feldspatholde virtuel), des gahbras satur:és, des syiénites, des brêches volcaniques et des filons. Les granites
y sont três rares et leur rôl,e n'·est pas encore compris.
A Sintra la roché la plus importante du point de vue spatial
est le granite, suivi de três prês par les syériites, presque toujours
quartzifêres.
Les gabbros, les diorites et les mafraites, bien que peu abondants, sont três importants du point de vue génétique.
11 y a quelques années, on a cru trauver' une ·explication pour
la genêse des granites en faisant appel à la syntêxie siliceuse
d'un magma alcalin et basique, responsable direct de la formation
des mafraites et, peut-être, de quelques autres types basiques de
raches granulair·es.
Mais on ne doit pas oublier l' absence totale des roches portant des feldspathoides, même celles les moins différenciées.
D' autre part on· ne saurait se pencher sur l' étude de ces trais
massifs, sans se rendre compte de leurs étroits rapports avec les
manifestations du volcanisme tertiaire de la région de Lisbonne,
de toute la côte occidentale et méridionale du Portugal et du Sud
de 1'Espagne.
Mais arrêtons-nous un peu plus sur les massifs à structure
annulaire du type «ring-structure».
Les idées fondamentales sur ce type de massifs sont basées
sur l'étude de Glen Coe, en Écosse, par CLOUGH, MAuFF, et
BAILEY (1909). Toutefois iI a fallu attendre jusqu'en 1914 pour
entendre parler de «ring-dykes» (BAILEY, 1914). Un des travaux
Ies plns importants qui à partir de là ont le pIns appuyé, la Jihéorie subvolcanique, a été celui du complexe de Mull. De nos
jours, on connait de te1s massifs un peu partout dans le monde:
dans le tertiaireet le dévonien de I'Écosse, dans le Karroo du
Sud-Ouest Africain, à Madagascar, au Soudan, en Amérique, au
Maroc, etc. Ces petits massifs, Iarges seuIement de quelqnes kilometres, se sont mis en place au travers d',épanchements importants
ou bien sur les lieux d'importantes émissions volcaniques. I1s ont
put produire un fort métamorphisme de contact en prenant une
structure de batolithe avec disposition concentrique de leurs différents types pétrographiques. L'allure généraIe annulaire, est parfois
soulignée par des filons de roches microgrenues ou porphyroides,
en disposition concentrique autour du massif. Les massifs témoignent souvent une différenciation tres accentuée, du gabbro jusqu' au
granite, et montrent sur le pourtour de forts indices de disIocation
verticaIe par rapport aux roches encaissantes_
Selon H. Cloos ces massifs sont placés dans des régions rigides
en liaison avec de grandes cassures linéaires, et en rapport avec le
volcanisme fissural de ces régions, tandis que les gros batolithes
restent liés, surtout, aux zones orogéniques.
D'apres BILLINGS (1943) on croit que l'intrusion de chaque
«ring-dyke» est précédée par la formation d'une «ring-fracture».
Une des pIus importantes caractéristiques de ces complexes est
l' association des roches grenues à l' activité volcanique explosive mise enévidence par l' existence de crateres ou de fissures
remplis par des breches souvent arquées, qui, pour leur part,
semiblent conditionnées par une fracturation circulaire ou ellipt,ique,
et sont padois impossibles à distinguer des breches volcaniqúes
superficielles (BAILEY et aI.) 1924).
Ces roches volcaniques peuvent se former à maintesreprises
pendant I'histoire du complexe annulaire.
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Les autres caractéristiques fondamentales sont, selon les
auteurs:
L'activité vokanique préalable, surtout rhyolitique,
La fracturation circulaire,
3 -- La subsidence en chaudron souterrain (<<cauldron subsidence»),
4 - L'intrusion de filons circulaires (<<r.ing-dykes» ou «cone-sheets») .
12-
Ces phénomenes peuvent se répeter avec migration du centre
du complexe, donnant lieu à la formation du «ring-complexe».
Voyons main'tenant quels sont les symptômes du mécanisme
subvolcanique du mass1f de Sintra. Ce sont, ses petites dimensions,
sa forme elliptique, la disposition concentrique des divers affleurements et, en outre, ses rapports avec une zone de tectonique
cassante. À part celà, il faut encore noter:
1 ---; Les signes d' ascension du massif par rapport à son enca-
2-
3456-
drement,
L'existence de fracturation parfois circulaire,
L' existence de breches éruptives r;emplissant ces fractures,
Les filons périphériques, circulaires,
Le vokanisme acide associé (malgré son rôle presque
négl1geable, du point de vue surface occupée),
Le contact entre roches grenues par l'intermédiaire des
breohes d',intrusion.
Pour ce qui concerne les massifs de Monchique et de Sines,
iI y a certainement des indices qui peuvent être interprétés à l' aide
de la vhéorie subvokanique.
Ce sont les dimensions tres restreintes, leur association tres nette
avec des roches vokaniques (filoniennes ou autres) et surtout avec
les basaltes de Sines (qu'on connait tres mal), les roches vitreuses
de Monchique (1) et, finalement, l' existence dans l,es deux massifs
(1) Les obsidiennes de Hubert Schneider (KAISER, 1968) que per·sonne n'a
pu vai r apres lui et le tinguaite leucitique v<itraphirique de KRAATZ-KosCHLAU et
V. HACKMAN qui, selon ces auteurs, ti'est que le résultat de la crista'lisation d'um'
rache essentiellement vitreuse,
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de plusieures breches dont le rôle n'a pas été, d'a:illeurs, tres bien
compris.
Or c'es,t exactement de ces unités géologiques dont on s'occupera par la suite.
L'importance des breches est telle que, selon F. GoNÇALVES
(1967), ces formations occupenten surface la deuxieme place,
immédiatement apres la syénite. Outre leur abondance, leur nature
et leur disposition sont peut être les meilleurs, au même, les seuls
arguments valables pour 1'hypothese subvolcanique. On ne saurait,
toutefois, parler des «ring-structure» par le seul fait d'imaginer
l' existence de cette structure en profondeur.
De notre côté, naus avons fait 1'étude d'une des breches
éruptives, ceUe de Corte Grande (1). F. GONÇALVES (pp. cit.) la
décrit comme une breche syénitique, constituée par des éléments
hébérogenes de formes et dimensions variées, liés par un «ciment»
syénitique à grain fin, gris sombre.
.
La plupart des élémentsest constituée par des fragments de
forme ronde ou ovale, de roches microgrenues mélanocrates.
Ces éléments ont un aspect et une constitution sembla:bles aux
enclavesqu' on peut trouver dans la syénite.
Cependant, cette descFÍption donne une image beaucoup trop
simple de la breche. En réalité, cel1e-.cÍ montre plusieurs aspects,
même au simple examen macroscopique. Tantôt le «cimenb> est
grenu à teinte claire, tantôt iI se présente comme une roche microgrenue, et alors tres sombre.
En raison de son caractere brechoide, cette roche montre,
d' autre part, en ce qui concerne ses enclaves, autant d' aspects
différents. Elle peut se présenter comme une roche homogene,
leuco-mésocrate, aux éléments tres petits, de couleur noire, compacts, aphanitiques, ou grenus, leucocrates, mésocrates ou même
tres sornbres. Dans c:ertaines de ses enclaves on aperçoit de
longs cristaux d' amphibole brune. D' autresenclaves sont constituées de syénites néphéliniques qu' on peut ruême reconnaltre à l' oeil
nu. HexÍ:ste un autre fades du «ciment syénitique» microgrenu,
parEois microlitique, pouvant porter les mêmes enclaves que la
(, )Pour ce qui est de -sa localisation sur le terrain et de ses rapports avec
autres roches voir le travai I de F. GONÇ:ALVES (1967).
roche plus grenue. D' apres l' examen microscopique, on s' aperçoit
de l' existence, soit d'une syénite néphélinique, soit d'une trachyte
phonolitique ayant, dans les deux cas, da peridot,· du pyroxene,
et de 1'amphibole.
Le facies le plus grenu, correspond à une syênite néphélinique à orthose sodique, parfois perthitique, à tres petit angle
optique. Le feldspath est associé à la néphéline et, plus rarement, à l' analcime. Si bien que la roche possede du péridot et
du pyroxene, c'est toutefois 1'ampihibole brune, le mafiteprédominant. L' olivine, presque rare, montre souvent des phenomenes
de réahsorption magma tique. Elle est plus riche en magnésium
qu' en fero Son signe optique est positif et l' amplitude de 2V est
grande mais n'atteint jamais 90°.' Quand 1'olivine est corripletement réahsorbée, elle est remplacée par la serpentine et entourée par des agrégats de pyroxene, ohlorite, hiotite, amphibole,
minéraux inétalEques et aussi par l' apatite. Quelques cristaux
d'olivine frâiche présentent tout au long de leurs fractures, ou
sur les bords, de la magnétite en petites baguettes parallêles aux
faces des cristaux ou aux fibres de la serpentine. Dam une phase
p~us avancée de cette tranformation, les minéraux métalliques
semblent se concentrer tout autour de la pseudomorphose, parfois
eUlédrique, de l' olivine en serpentine. Alors, sur la périphére on
trouve un agrégat compact d' amphibole, de serpentine et de
mineraux filliteux.
Le pyroxene, minéral peua:bondant, est de couleur jaune
marron ·et montre un angle optique positif et tres petit. 11 est
tres dispersif, ce qui rend impossible la détermination exacte des
extinctions. Ces propriétés correspondentà celles de l' augite. Par
places, iI y a un changement de couleur et de structure. On a
affaire, alors, à un pyroxene verdâtre, en agrégats feutrés. Par
endroits, on voit aussi des agrégats mal définis de petrts cristaux
de zéolibhes Hbreux, à l' allongement positif. Les m1néraux accessoires sont. par ordre d' abondance: le sphene, la biotite-chlorite,
1'apatite, la magnétite. La néphéline montre, patfois, une altération
en cancrinite.
Le facies à grain fin du «ciment» syenitique montre, à l' examen microscop1que, une structure traohytique ou pseudo-trachytique. Le feldspath constitue des microlithe§ grossiers sans orien-
tation préférentielle. Parfois on trouve des phénocristaux de
feldspath ou des agrégats gloméroporphyriques de ces minéraux.
Les roches montrent alors un caractere porphyrique. Aux phénocristaux peut s' ajouter de la néphéline euédrique. Le minéral
montre de beaux aspects de substitution par le feldspath alcalino
Outre la néphéline et les zéolithes, on croit à l' existence de
feldspathoides isodiamétriques du groupe de la sodalite qu'on
n' a pas pu déterminer.
La composition minéralogique globale est,ainsi, àpeu pres
la même que ceHe de la roche grenue. 11 faut toutefois remarquer
que c'est dans ce type pétrognLphique qu'on a trouvé des enclaves
gréseuses completement recristallisées. Ce fait, comme le caractere
presqueeffus1f de laroche qui les porte, laissent penser à une
action volcanique ou sub-volcanique, voire, assez superfioieUe.
DESCRIPTION DES ROCHES DES BNCLAVBS
Foyaite: C' est une roche à teinte claire, presque dépourvue
de minéraux lourds. La taille des grains est· ,en moyenne, plus
grande que celle des minéraux de la rache encaissante. Outre les
feldspaths, la néphéline et une amphibol,e brune peu abondante,
on trouve l'anakime et d' autres ~éolithes laminaires, tO'Ujours
associés en agrégats co:mpacts de petits cristaux. On a pu déterminer un de ceszéo'lithes corome la stilbibe. L'amphibole montre
une altération chloritique et une association avec du sphene et
de la magnétite.
Pulaskite: C'est une enclave de roche microphanéritique de
couleur gris clair. À l' oeil nu, on aperçoit des feldspaths, un
minéral sombre (amphibole ou pyroxene) et de petits grains
d'un minéral métaHique. La rache est surtout constituée pardu
feldspath sodi-potassique, micro ou crypto-perthitique, souvent en
cristaux euédriques bien développés. La néphéline forme, aussi,
des cristaux euédriques qui, au contraire des précedents, sont tres
petits. 11 y a aussi de l' analcimeet d' autres zéolithes non déterminables. Le pyroxene est du type aegirine-augite avec, vers l'intérieur des cristaux, des. prapriétés de diopside. L' a'mphibole est,
dans ce cas, de deux types difE,érents: brune et verte, celle-ci
tres dispersive. Le sphêne, la biotite et l' apatite sont présents en
quantités tres petites. La roche montre des symptômes de myJonitization. Une autre enclave appartenant au même type pétrogra~
phique est presque ,entierement constituée par du feldspath en ba!guettes madées suivant la loi de Karlsbad, allongées parallelement à
(010) entourant les zéolithes et la néphéline qui ne sont d'ailleurs
pas tres ahondants. Ce dernier minéral semble être partieHement
remplacé par du feldspath akalin. La textur,e est trachytique. Le
feldspath prédominant est l' orthose sO'dique, 'micro et crypto-perthitique. Les minéraux sombres, toujours peu abondants, sont:
la biotite, la magnétite, l' aerigine et l' amphibole brune, semblable
à celle de la rache antérieurement citée. La roche peut être rappro~
chée des micropulaskites, étant donné le fa~ble pourcentage des
feldspathoides et aussi des éléments lourds. Aussi, sa structure
trachytoide est, sdon certains auteurs, une caractéristique fort
importante des pulaskites en général.
Microshonkinites: Une enclave noire, aphanitique ou microphanéritique est essentiellement formée par du feldspath, du pyroxene et de l' amphibole. Le feldspath est alcalin et potassique.
II y a aussi un peu d' olivine partiellement serpentinisée. Parmi les
éléments légers, On trouve un peu de feldspathoide représenté
surtout par l' analcime. II y a, un peu de néplhéline. Outre
ces minéraux, iI y a aussi le sphêne ou sphêne-Ieucoxêne. Certaines shonkinites ou microshonkinites sont vacuolaires. Les cavités sont remplies par du feldspath alcalin microperthitique et
par de l'épidote et des grenats. On est en présence d'un phénomêne
métasomatique ou hy:drothermal tardif, qu' on n' est par três sftr
de pouvoir rattacher aux phénomênes volcaniqueseux-mêmes.
Essexites-théralites: Certaines ,enclaves grenues portent des
plagioclases basiques du type labradoritique, entourés par du
feldspath alcalin, accompagnés par 1'a:mphibole brune déjà citée,
un pyroxene et de l' olivine. Dans ces types essexitiques et dans
d' autres encore plus bas1ques, du type· théralitique, on trouve
fréquemment de longs cristaux aciculaires d'apatite et des zéO'lithes intersticiels indéterminables. Souvent la néphéline est remplacée par des zéolithes primaires, parmi lesquels l' analcime est
toujours la plus importante. Dans ce cas on est en présence de
roches teschénitiques.
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Dans la breche de Corte Grande, qui comme nous venons
de voir, est en majeure partie constituée par des roches granulaires ou micwgranulaires, on trouve aussi des fa:cies aph3!nitiques microbréchoides. 11 semble que ces derniers types correspondent aux breches de fluidification dont la breche de Peninha
à Sintra, peut être le correspondant. les roches microbrechoides
ne présentent que des éléments aphanitiques de nature trachytique et d' autres hemivitreux. Dans ces types pétrographiques de
consolidation plus superficielle, on trouve des éléments de roches
sédimentaires gréseuses et même des roches pélitiques métamorphisées. 11 faut noter qu'on n'y trouve pas trace de roches
cakaires. Ces roohes semblent correspondre aux dernieres manifestations vokaniques ayant eu lieu dans le massif de Monchique.
Les matériaux eff.usifs ont pénétré· les cassures occupées par la
breche de Corte Grande, pendant un _demier épisode tectonique
ayant forcé de nouveau l' ouverture de ces conduites.
/Mais re\"enons au «ciment» syénitique de la breche· de Corte
Grande. Par rapport aux syénites «normales» de la Serra de
Monchique, on trouve quelques différences. Parexemple, dans
les syénites de la Serra, le microcline et l' albite sont des feldspaths
assez souvent présents, tandisque dans la breche de Corte Grande,
le premier n' existe pas et le second est plutôt rare. Aussi d3!ns
les syénites néphéliniques on a déterminé plusieurs minéraux accessoires r ares (liivenite, brookite, losite, eudialyte, etc.) , tandis
qu' on ne les trouve pas dans le «ciment» de la breche. Quant
aux amphiboles des syénites, tantôt on les voit citées comme
des arfvedsonites, tantôt comme des hornblendes de la série
barkevicite-cataphorite de Brõgger. Dans le «ciment» de la breche,
en raison de leur dimensions tres r,estreintes, on n' a pas pu
déterminer exactement les propriétés des amphiboles brunes. Le
caractere plutôt cako-alcalin de ce «ciment», tout comme 1'absence
du microcline et des minéraux «rares», et la moindre quantité
de néphéline et des pyroxenes sodiques, laisse penser à une hybridation du magma akalin inicial par assimiIation des matériaux
siIiceux et, aussi, à une consolidation pIus en surface.
Quant au deuxieme raisonnement énoncé dans la premlere
partie de ce travail, c' est à dire l' origine des trois massifs attri-
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buable à um même phénomene magmato-tectonique, c' est surtout
leur alignement, d'ailleurs tres discutable, qui a amené certaÍns
auteurs à vouloir rapporter à un même accident tectonique l'intrusion des roches. Or, on ne connatt sur le terrain aucune trace
de cet a{;cident longde quelques centaines de kilometres et, d' autre
part, la disposition même des massifs, à l'allongement Est-Ouest,
ne semble pas tres en accord avec son existence.
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