Esterel : le Mont Vinaigre

Version provisoire
Le Mont Vinaigre et la série
magmatique
Màj 21nov 2010
Phase terminale: coulée A11
- 250 Ma volcanisme acide
Durée totale de l’activité
volcanique : 40 Ma
Phase initiale : coulée B1
- 290 Ma volcanisme basique
Seuil de base (métamorphique) visible
au déversoir du lac.
Historique. Entre le Lac de l’Avellan situé sur le socle métamorphique initial et le sommet du Mont Vinaigre, on a un raccourci de 40 Ma d’histoire
de la formation du massif de l’Esterel.
L’histoire débute avec la 1ère coulée basique B1 visible au Lac de l’Avellan et se termine avec la coulée finale acide et pyromidale A 11.
Les phases intermédiaires sont visibles sur les flancs du volcan et font l’objet du circuit découverte.
Le volcanisme permien de l’Esterel et la découverte d’un volcan : le Mont Vinaigre
Le circuit permet de voir les différentes coulées qui ont constitué le volcan jusqu’à la partie
sommitale avec les brèches explosives et le dôme.
Le thème est l’observation et la reconnaissance des différentes laves et l’histoire du volcan.
Dossier
1) partie générale avec
explications
2) parcours découverte
7
8
9
9
11
3
Itinéraire :
Nationale 7 jusqu’au
Col du Testanier.
Carte TOP 25 FREJUS
ST RAPAHËL
N° 3544 ET
Détails.
Point 1: gneiss du socle
Point 2: dolérite
Point 3: A1
Point 4: A5
Point 5: tufs
Point 6: A7 pied de coulée
Point 7: zone intermédiaire
A7-A10
Points 8: piperno
Point 9: brèches
Point 10: A11
Point 11: fluidalité
1
2
10
8
4
5
6
Col du Testanier
alt 312m
Mt Vinaigre
alt 614m
Carte géologique FREJUS CANNES n° 1024.
Structure du Mont Vinaigre
Cheminée du volcan
Dôme pyromidal
ayant basculé
Différentes coulées
de lave structurant
le volcan
Le Mont Vinaigre repose sur le socle métamorphique, visible au Col du Testanier.
Ensuite on rencontre la coulée de dolérite d1, et les différentes coulées du Mt Vinaigre de A1 à A11.
Historique de l’édification du Mont Vinaigre
1ère phase.
ldifférentes coulées jusqu’à
A7 vont constituer un socle
qui sera le substratum du
futur volcan.
2ème phase.
Un épisode volcanique se
met en place sur le socle
précédent : une cheminée
apparait ( faille) et le volcan
se construit.
L’édification du volcan s’est faite en 2 grandes phases: tout d’abord mise en place du substratum sur lequel ensuite va s’édifier le
volcan proprement dit avec son dôme pyromidal.
La 1ère phase voit la mise en place des 1ères coulées D1, A1
A7. Les grandes coulées A5 et A7 sont des coulées ignimbritiques
d’origine fissurale et sont les plus importantes de l’Esterel. Elles forment le substratum du volcan
Une phase de repos volcanique voit le dépôt d’une couche de conglomérat issue de l’érosion
La 2ème phase va voir l’édification d’un volcan sur ce socle.
Vient le débourrage de l’ancienne cheminée avec la mise en place de brèches volcaniques et ensuite des tufs. Cette phase de
transition est visible au sommet de la coulée A7.
Ensuite apparait la coulée A10 dite de piperno, puis des brèches visibles au col.
La dernière coulée A11 va constituer le dôme pyromidal. Dans cette coulée la fluidalité est bien visible: verticale à l’aplomb de la
cheminée, inclinée puis horizontale sur la base du dôme qui a fini par « déverser » coté Est.
Phase de volcanisme ignimbritique
Date : 270 Ma.
Phase explosive : c’est le phénomène de la
bouteille de champagne.
Lave ignimbritique (pluie chaude):
Le gaz emprisonné dans le magma se libère
brutalement et provoque un jaillissement de laves
et de cendres.
Déferlantes basales et nuées ardentes
projections en panache à haute altitude, avec un
granulo classement à la retombée, éléments
refroidis et cohésion fragile.
projections latérales sur les flancs du volcan.
Très grande vitesse (5OO km/h), très haute
température, cohésion forte par soudage
thermique.
Le faciès est plus grossier, quelquefois avec
cristaux visibles.
Ces laves peuvent être projetées à de très
grandes distances.
Déferlantes et nuées sont bien visibles dans les
formations.
Dans l’Esterel les coulée A5 et A7 sont les plus
importantes de ce mode de fonctionnement.
Piton de lave ignimbritique A7 dominant la paléo vallée du Mont Vinaigre
Extensions de la coulée A7
Mt Vinaigre, Col de l’Estarpe du Cheval: le pied de coulée
Extension Nord – Ouest: les Gorges de Pennafort
Mt Vinaigre : la tête de coulée et liaison A7-A8
Extension Nord: le Blavet et le Castel Diou. Cette falaise se trouve
à environ 20km à vol d’oiseau du centre de l’Esterel
Phases intermédiaires: les brèches
Entre les grandes phases d’émission de laves le volcan
projette des cendres, des lapillis et des fragments de lave
avec parfois des débris de roches encaissantes.
En retombant ces débris très chauds se soudent entre eux et
forment de roches caractéristiques : les brèches volcaniques.
Aspect rugueux avec de nombreuses vacuoles de dégazage.
On observe quelquefois de grosses bulles , même des
cavernes, provenant de la libération des gaz.
Par nature explosive, ces brèches ont souvent de grosses
inclusions de roches arrachées à la cheminée.
Brèche avec une inclusion de rhyolite
Phase du volcanisme pyromidal
Coulée A 11.
Date : 250 MA
Le magma refroidi, pâteux et surtout dégazé, arrive à la surface: il n’ y
a plus d’explosion.
Le magma a une grande viscosité, ne s’écoule pas facilement et forme
un dôme de pyroméride (verre rhyolitique, à base de silice SiO2).
Au Mont Vinaigre le dôme est resté en place en basculant légèrement
vers l’Est.
A Maure Vieille le dôme s’est effondré et a formé la caldeira.
Débit en plaquettes caractéristique au Mont Vinaigre et à Maure
Vieille.
Au Mt Vinaigre on a une lave extrêmement dense.
Sur la photo on distingue bien les différentes couches (fluidalité )
Le circuit découverte
Le circuit débute au Col du Testanier avec le gneiss du socle.
Le Mont Vinaigre repose directement sur le socle et sur les 1ère coulées basiques de l’Esterel.
Son histoire commence là.
Le parcours permet ensuite d’observer toutes les coulées dans l’ordre de leur émission: A1, A2, A5,
A7 ( la coulée principale ), A 10 et A11.
On observera différents phénomènes particuliers comme les laves effusives cristallisées, le piperno,
les débits en plaquettes, etc
Les coulées A1 et A2 nécessitent un détour sous le col du Testanier.
Le thème de la sortie est la découverte des différentes laves provenant de la chambre magmatique
(structure, conditions de mise en place) depuis l’origine de la série magmatique.
Un intérêt particulier sera porté sur la mise en évidence de l’évolution de la structure d’une coulée
(A7).
Point 1 Col du Testanier: affleurement du gneiss du socle sur lequel s’est édifié le massif volcanique de l’Esterel et le volcan du Mt Vinaigre.:
Gneiss du socle
Aspect:
hétérogène, roche
sombre avec de
nombreux points
brillants, foliation
peu visible
Couleur:
Marron foncé avec
inclusion claires
Cassures:
Franches délimitant
une surface plane
Surface
Cristaux de quartz,
muscovite, un peu de
biotite et des
feldspaths
Point 2 Col du Testanier: coulée basique de dolérite 1d.
La coulée 1d fait partie de la formation d’Ambon présente à proximité immédiate. Date: 278 Ma, postérieure à la A1.
phénocristaux
mésostase
Dolérite 1d
Aspect:
texture fine, mésostase
irrégulière
quelques phénocristaux
d’olivine
homogène
massive
pas de stratification
Couleur:
vert foncé, régulière
cassure franche
couleur vert foncée
roche massive
Cassures :
franche
arêtes tranchantes,
découpage en blocs
Surface:
très dure, homogène,
traces de feldspath
c’est une roche
magmatique basique.
Dolérite 1d Col du Testanier
Filon de calcite dans la coulée de dolérite d1. Cette calcite provient de l’infiltration d’eau dans les failles de la roche.
Observez la structure cristalline et la différentier de celle du quartz.
A1 Col Testanier
Aspect.
texture: hyaline
mésostase
extrêmement
fine,
peu de cristaux
massive
pas de
stratification
Couleur
unie, gris bleu
Cassure
arêtes très vives,
tranchantes
conchoïdale
autour du point
d’impact(propagati
on de l’onde de
choc)
Surface
très lisse
pas de grains
Lave effusive,
fluidale, pas de
gaz
refroidissement
très rapide,
A1 Col Testanier
Affleurement de A5 au Col du Testanier. A5 fait partie des laves ignimbritiques et a donné des coulées très importantes avec A7.
Lave A5
texture
mésostase fine ,
irrégulière,
homogène mais avec de
nombreux petits cristaux
visibles de sanidine et de
quartz.
roche, assez massive
pas de stratification
couleur
Claire, mauve orangée
suite à présence
d’hématite
Cassure
Régulière
Surface
Dure
Grains non arrachables
C’est une roche
magmatique
lave effusive avec
cristallisation
Couleur des rhyolites.
La dévitrification transforme les feldspaths et fait apparaitre de l’hématite, couleur mauve
bien visible sur les laves de l’Esterel.
Ci-dessus: fragment de A 5.
Ci -contre: affleurement de A 5 avec dépôt d’hématite.
Point 4. Sur le Mont Vinaigre les formations sont rares en raison d’une grande quantité d’éboulis de pente formé de blocs et de cailloux ( photo).
Les formations sont donc pratiquement absentes sauf rBa visible entre le Col du Testanier et la maison forestière de Malpey ( photo). rPx est visible
coté Est vers la maison forestière de La Duchesse. rAm est présente sur une large zone entre le Col du Testanier et le lac de l’Avellan.
On note une couche de cendres de couleur verte caractéristique de l’hydroxyde de fer ferreux en milieux réducteur (eau à ph élévé).
Point 5, Col de la piste de l’Estarpe, coulé A 7
C’est la 2ème grande coulée ignimbritique datée de 270 Ma. On remarque le débit prismatique vertical indiquant un écoulement de surface de la lave.
Phénocristal
de sanidine
Observation des différentes formes de laves de la
coulée A7 suivant les conditions de mise en place.
1) Pied de coulée.
mésostase
1ères roches émises à la reprise de l’activité volcanique.
Roches ayant refroidi au contact de l’encaissant en permettant une
cristallisation locale.
Mise en place explosive au débourrage de la cheminée et projection
d’aérosols.
Observation de la roche:
- texture micro cristalline, donc avec une mésostase (pâte très fine):
c’est une roche volcanique avec refroidissement rapide en surface
- présence de phénocristaux
cristallisation dans la chambre
magmatique
- présence de vacuoles provenant du gaz piégé
- texture microlithique vacuolaire
- couleur claire: roche chargée en silice
- roche massive, dure.
Cette roche est une rhyolite cristallisée dans la chambre au contact de
l’encaissant + froid
Phénocristal
de quartz
mésostase
2) Tête de coulée
Observation de la roche
Mise en place explosive ( aérosols )
texture microcristalline vacuolaire donc avec une mésostase (pâte
très fine)
- roche massive, pas de strates
- présence de phénocristaux
cristallisation dans la chambre
magmatique
- présence de vacuoles de gaz piégé dans la roche
- texture microlithique
- couleur claire: roche chargée en silice
- roche massive, dure.
c’est une roche volcanique avec refroidissement rapide en
surface
Cette roche est une rhyolite n’ayant pas eu le temps de cristalliser
dans la chambre magmatique .
Sentier entre le pied de coulée et la tête de coulée. On observe une lave
moins cristallisée qu’au pied de coulée avec de nombreux petits cristaux.
Point 6: tête de coulée A 7.
Zone de transition en A7 – A 10: le débourrage de la cheminée
Point 6 toit de la coulée A7 et zone de transition A7 <–> A10
C’est la partie supérieure de la coulée A7. C’est une zone complexe et très mélangée. On observe : une couche d’arkose (grès acide) en conglomérat,
une brèche volcanique comportant des blocs d’ignimbrite, des blocs de pyroméride soudés à chaud (photo), des tufs friables.
Cette brèche correspond à un événement précis : le débourrage de la cheminée obstruée par de la lave A7 refroidie suite à la poussée de la coulée
suivante de magma pyromidal A10 . Le débourrage est explosif: des blocs divers sont retombés et ont été soudés ensemble lors du refroidissement.
Zone de transition A7 – A 10: les 1ères émissions
A10 piperno
tufs
brèches
Point 6. Une 1ère phase explosive dépose une couche de brèches, ensuite des tufs. Ensuite la coulée A 10 de couleur mauve, dite piperno,
recouvre le tout jusqu’au col. L’empilement des coulées est parfaitement visible.
Point 7. Coulée A 10 dans l’épingle à cheveux: prismation verticale indiquant un écoulement de la lave en surface.
La coulée A10 ignimbritique forme la périphérie du futur dôme du volcan et précède les brèches et la coulée finale A11 .
Remarquer les flammes formant des taches claires dans la roche.
Point 7: coulée A10 avec flammes.
Cette lave est du « piperno », lave avec plus de 50% de flammes. C’est une lave couleur lie de vin qui contient quelques phénocristaux de quartz et
de feldspaths. On observe le débit prismatique vertical indiquant une direction d’écoulement horizontale.
Le sens est donné par l’observation des flammes (sens: droite
gauche)
Point 7: les flammes sont des clastes écrasés et étirés dans le flot de la lave.
Ce sont des retombées visqueuses tassées et soudées à chaud , de composition variable. Elles présentent une structure dépourvue de phénocristaux.
On observe un cortex plus clair avec de fins cristaux d’orthose et de quartz (structure felsique) et une partie centrale plus claire avec une structure
voisine de la ponce.
10 cm
Point 8: brèches volcaniques au sommet du Mont Vinaigre correspondant au dégazage du magma.
Par définition, la brèche est un agglomérat de roches à bords vifs.
Dans ce cas il s’agit de petits morceaux de lave projetés par l’explosion et soudés entre eux par la chaleur. On y trouve des inclusions de rhyolite.
Point 8: brèches (parking supérieur)
Fragments de roche
encaissante (rhyolite)
Brèche
Aspect
hétérogène
légère
friable
Composition
hétérogène:
élément de rhyolite
liant
Couleurs
fonction des éléments
de composition
Liant à base de ciment
de cendre
Surface
tourmentée
grains arrachables
Point 9
Liaison entre le dôme
pyromidal A11 et les
brèches du sommet.
On observe la zone du
pylône qui est plus
sombre : ce sont les
brèches.
Au premier plan on
remarque la roche plus
claire, rouge :
c’est la rhyolite A11 du
dôme.
On observe parfaitement
le décrochement entre
les 2 zones (trait rouge).
Ce décrochement est la
cassure provoquée par le
basculement du dôme
vers l’Est.
Sur place, on observe
très bien la fluidalité
verticale de la coulée A11
et son débit en
plaquettes.
La coulée A 11 est datée
de 248 MA.
Brèches
Rhyolite A11
Sens de basculement
du dôme
Rhyolite A 11 fluidale, sommet du Vinaigre.
5 cm
Aspect: texture fine, mésostase homogène. Quelques phénocristaux.
On remarque une double fluidalité: des couches importantes et des couches très fines.
Le débit en plaquettes est bien visible (photo gauche bas ).
Couleur : mauve clair (hématite)
Cassures: très franches, arêtes coupantes, pointes très acérées
Surface : plusieurs plans, très dure
Roche magmatique avec fluidalité
Différentier écoulement et refroidissement
Il est important de différentier le mode d’écoulement de la lave et les
conséquences du refroidissement.
Photo haut gauche: on observe un écoulement de la lave en « vagues »,
témoignage d’une lave visqueuse, à écoulement lent car déjà refroidie et
dégazée.
L’écoulement est irrégulier ( vagues ) suite à la présence d’obstacles.
Suivant la viscosité, l’épaisseur de la coulée et d’autres paramètres on
pourra observer un refroidissement avec prismation perpendiculaire à la
direction de l’écoulement (photo haut droite ) ou une apparition de
foliation parallèle à la direction de la coulée ( photo bas gauche ).
La foliation provoque un débit en plaquettes très bien visible au sommet du
Vinaigre.
On pourra observer la prismation au Col de l’Estarpe du Cheval ou dans le
grand virage avec la coulée A 10.
Point 9: sommet du Mt Vinaigre, coté Est: A11 et débit en plaquettes.
Observation de la fluidalité avec un clinomètre
On remarque qu’au niveau de la cheminée la fluidalité est verticale et que
progressivement elle s’incline, ce qui est caractéristique d’une lave
visqueuse.
Le débit en plaquettes est la résultante des contraintes thermiques au
cours du refroidissement.
Au Mt Vinaigre la prismation est perpendiculaire à l’écoulement et la
fluidalité est parallèle au sens d’écoulement de la lave.
La prismation est bien visible au Col de l’Estarpe avec la coulée A7 et la
fluidalité au somment avec la coulée A11.
Mesure de la fluidalité
au sommet:
90°, point A
Mesure de la fluidalité
dans la pente:
58°, point B
A
B