Mercantour : la mine de fer de Salèse
publicité
Le point triple de la mine de fer de Salèse avec le granite intrusif de l’ Argentera et la grande Mylonite de La Valette MM, juillet 2013 Présentation du site La mine de fer de Salèse se trouve en Haute Vésubie dans le massif du Mercantour – Argentera près du Boréon. Elle est située sur la ligne de contact du massif métamorphique avec un batholite de granite. Elle illustre 3 phénomènes importants liés au contexte géodynamique de la mise en place du massif: - 1) la minéralisation Salèse par circulation de fluides hydrothermaux. Age: hercynien. - 2) la mise en place d’un pluton intrusif ( exhumation du massif de l’Argentera, 40 Ma ) et la dégradation chimique du granite à haute température. - 3) une ligne de compression (Mylonite de La Valette) et la dégradation mécanique du granite (âge: poussée alpine ). La zone de la galerie en RG du Salèse est exceptionnelle car elle apparaît comme le point commun entre ces différents phénomènes qui sont parfaitement et facilement identifiables. Plan 1. 2. 3. 4. 5. 6. Contexte géodynamique La minéralisation et la mine de Salèse Le pluton de granite et son altération La mylonite de La Valette Historique, anecdotes et légendes Annexes Le point triple de Salèse 2: Pluton de granite intrusif 3: Mylonite de La Valette 1471m, 32T 0326279, 4886346 1: Filon hydrothermal et mine de fer de Salèse 1479m,32T0362207, 4886145 La galerie en RG du Salèse est le point commun aux 3 phénomènes. Pluton du granite de l’Argentera Mine Migmatites des Adus Croquis de la zone de la mine Migmatite des Adus Axe de la faille avec la mine azimut 210 Granite sain Galerie RG Pyrite chlorite quartzite Route RG Galerie inférieure Galerie supérieure Mylonite de La Valette azimut 280 Faille du filon hydrothermal Azimut 210 Sentier RD 1. Contexte géodynamique Histoire géologique du Mercantour et de l’ Argentera en 4 étapes. Carbonifère (300 Ma) Permien (250 Ma) Trias (200 Ma) Chaîne Hercynienne Erosion et sédiments Vaste pénéplaine sédimentaire avec une mer peu profonde 1 Formation de roches métamorphiques 350 Ma et granites 300 Ma Croûte continentale Phase de formation des roches métamorphiques, des granites et de sédimentation. Dans le tréfonds de la chaîne hercynienne se forment des roches métamorphiques ( 350Ma), et des granites (300Ma) , Carbonifère). La chaîne est entièrement érodée ( Permien ) et devient une vaste pénéplaine recouverte ensuite par une mer peu profonde ( Trias). Plus tard les roches métamorphosées deviendront le Mercantour, les granites deviendront l’ Argentera et les sédiments deviendront les roches de la Couverture Permienne. Croûte continentale 140 Ma, Jurassique 2 Phase d’extension. Rifting océan Alpin Cette période est une phase d’extension, la Pangée se fracture avec cassure de la croûte continentale et rifting . Apparition de Téthys à la fin du Permien (déchirure Est – Ouest) Apparition de l’océan Alpin pendant le secondaire (déchirure Nord – Sud) et dépôts des terrains calcaires. Histoire géologique du Mercantour et de l’ Argentera en 4 étapes ( suite ). 80 Ma, Crétacé 3 Tertiaire 65 Ma Exhumation du Mercantour subduction de l’ océan Alpin 40Ma Exhumation Argentera par glissement sur d’anciennes failles 4 Collision Afrique Europe Phase de compression. L’ Afrique se rapproche de l’ Europe, l’ Océan Alpin subduque sous la croûte continentale en entrainant les roches de la phase 1 (enfouissement de ~~ 18 km). On passe du système cassant au ductile. Phase d’exhumation. Les croûtes continentales africaine et européenne entrent en collision. La poussée Est Ouest amène la surrection des Alpes. 65 Ma: exhumation du Mercantour arraché à la racine de la chaîne Hercynienne 40 Ma exhumation de l’Argentera (fin de l’éocène). Exhumation à une vitesse de ~ 1mm / an. Même dynamique que les Alpes du Nord ( Mont Blanc ) Ces massifs se mettent en place en glissant sur d’anciennes failles par effet de rampe . Genèse des minéraux et des différents roches du Mercantour ~ 60 Ma fusion de la croûte formation d’un pluton de granite Transformation des sédiments ~ 40 Ma Granite de l’Argentera caractère alcalin C’est un granite de collision Collision et orogenèse alpine Roche mère origine siliceuse Contexte géodynamique de collision / subduction orogenèse hercynienne ~ 300 Ma Emergence et érosion Granite de la Valmasque Calco-sodique, présence d’enclaves basiques. C’est un granite d’anatexie Roches métamorphiques du Mercantour Métamorphisme et anatexie Fluides hydrothermaux haute température Mines du Mercantour 2 processus différents du cycle hercynien sont à l’origine des granites de notre région. Le 1er implique une fusion de la croûte et la formation d’un pluton. Le 2ème est métamorphique et anatectique mais avec contact avec le manteau ce qui donne les enclaves basiques. Les fluides hydrothermaux sont présents pendant toute la période et sont à l’ origine des différents mines. Col de la Lombarde: affleurement de roches extrêmement anciennes. Ce sont des basaltes métamorphisés d’une époque pré – hercynienne > 500 Ma. La zone blanche est du granite de l’ Argentera ( Info Urs. S) Argentera – Mercantour : description du massif Ensemble Malinverne Argentera Malinverne 2938 m Mylonite de La Valette Argentera 3297 m Ensemble Chastillon Valmasque Ensemble Tinée Granite de la Valmasque Mine de Salèse 1500 m St Etienne Tinée Mont Archas 2526 m Tende Métamorphisme croissant St Martin Vésubie Le Massif du Mercantour – Argentera est composé de 3 ensembles. L’ensemble Tinée est constitué de gneiss et de migmatites relevant d’un métamorphisme moyen. On y trouve les fameux gneiss oeillés de Rabuons. L’ensemble Chastillon Valmasque a subi un métamorphisme très fort allant jusqu’à l’anatexie et la fusion complète dans la zone du Lac Vert. Il comporte essentiellement des migmatites et le granite d’anatexie de la Valmasque. L’ensemble Malinverne Argentera comporte des migmatites de nature différente et le pluton de granite. La mine de Salèse se trouve exactement dans la zone de contact du massif métamorphique (ensemble de Chastillon Valmasque, migmatites des Adus) avec le massif intrusif du granite de l’Argentera. On notera que la mylonite de La Valette ( ligne de compression )est d’ âge alpin, donc plus récente que le filon hydrothermal et que l’ intrusion du granite ( Faure Muret ). Roches caractéristiques de la zone Zone métamorphique: migmatite des Adus ( haut gauche ) C’est la roche typique de la zone. Superbe roche bleutée. Elle est visible sur le sentier à proximité. Granite du pluton intrusif de l’ Argentera ( haut droit ) Roche typique de la zone. Roche encaissante de la mine On remarque la transformation de la roche au contact du fluide hydrothermal (haute température): zones de couleurs différentes, grains très fin, dépôt d’ oxyde de fer Traces de cisaillement par effort mécanique provenant de la mise en place du pluton. 2. La mine de Salèse Environnement, roches et minéraux Fabrication : où et comment se forment les minéraux ? Ancien volcan faille Pénétration de l’eau Zone de dissolution des minéraux dans l’eau (100 à 400 C) Précipitation des minéraux à l’état solide : filon, mine. Circulation des fluides hydrothermaux Les minéraux se trouvent généralement dans des zones géologiques particulières : failles, cheminées de volcan, zones tectoniques avec discontinuité de terrains, etc. L’eau proviens des roches chargées en H2O et de la pénétration par le sol. L’eau qui a pénétré est fortement chauffée et dissout les minéraux des roches présentes . Les fluides hydrothermaux chargés en minéraux remontent à la surface par des failles ou par l’ action de la tectonique ( Mercantour ). Le changement de pression et de température fait que les minéraux dissous précipitent et reviennent à l’état solide. A la surface cela forme un filon qui peut être exploité par une mine. Exemples locaux: mine de fer de Salèse, mine de fluorite de l’Avellan, de Font Santa et de Maure Vieil, mine de baryte du Prigonnet (cf fiche Tanneron), mine de fer du Col de Fer, etc etc Une forme bien connue de fluide hydrothermal : l’eau minérale. Photos haut : galerie supérieure On distingue bien la roche de couleur jaune clair à droite et plus sombre à gauche : la roche métamorphique a été transformée par les fluides hydrothermaux. La galerie est creusée juste à la jonction et se développe sur environ 50 mètres avec un petit diverticule à gauche. Photo bas : galerie inférieure Dès l’entrée la galerie se scinde en 2 branches un peu plus profondes que la galerie supérieure + un diverticule. Oxydes de fer hydratés ( rouille ). Pyrite, sulfure de fer La pyrite fut remarqué par les Anciens pour les étincelles qu’elle produit sous les chocs. Ce phénomène est très visible dans la mine de Salèse où elle abonde. Son éclat jaune froid, semblable à celui du laiton, le fit parfois surnommer «or des fous». Système cristallin cubique. La pyrite est exploitée comme source de soufre et de fer. Ses gisements sont nombreux, souvent en association avec d’autres minéraux. Mispickel sulfure d’arsenic et de fer Fe As S Minéral filonien des filons hydrothermaux de haute température. Très souvent en cristaux prismatiques, allongés ou courts, en octaèdres orthorhombiques, parfois centimétriques avec des faces striées. Également en agrégats lamellaires à grenus montrant des sections losangiques, parfois radiés. Opaque. Éclat métallique. Couleur blanc argent à gris acier clair. Dégage une odeur d'ail caractéristique sous le choc du marteau. Chalcopyrite Photo MM. Labo Unice. La chalcopyrite est un sulfure double de fer et de cuivre. Formule Cu FE S2. Elle cristallise dans le système cubique. Ce minéral, qui possède une dureté moyenne de 4,2, est souvent d’origine hydrothermale. Il est extrêmement commun et fait partie des quatre sulfures les plus abondants (pyrite, chalcopyrite, sphalérite, galène). Il est exploité comme minerai de cuivre. On le trouve en grandes quantités en Allemagne. Pyrrhotite Photo MM. Labo Unice. La pyrrhotite est un sulfure de fer courant dans la nature. Formule: Fe S. Structure hexagonale. Dureté 3½-4½, La pyrrhotite cristallise en lamelles. Couleur jaune – bronze, noircissant à l'air. Éclat faiblement métallique Elle provient de la transformation de la pyrite à HT. Présente dans les roches métamorphiques HT et dans les filons hydrothermaux HT. Nodule de molybdénite 1 cm Nodule métallique en RG, à la jonction granite massif et granite dégradé. Dans ce nodule en forme de géode on a identifié de la molybdénite réduite en poudre grise, de la pyrite et du quartz. Dans l’inventaire minéralogique (BRGM) la molybdénite est donnée à l’état de trace. Dans ce nodule on a donc une forte concentration. Nodule de molybdénite Molybdénite Sulfure de molybdène Mo S2., système hexagonal. Couleur gris plomb, bleuâtre, la poudre a un toucher gras, onctueux. Ne peut être confondu qu’avec le graphite qui est plus noir. Chauffé, il dégage des vapeurs sulfureuses. On le trouve dans les granites et au contact des roches métamorphiques dans les filons hydrothermaux comme à Salèse. Elle est souvent associée à la pyrite et au quartz. Dans le nodule on trouve des «amas» de poudre grise de molybdénite avec de nombreux cristaux de quart, de nombreux cristaux de pyrite et une poudre d’oxyde de fer couleur rouille. Smythite sulfure de fer La Smythite résulte de la transformation de la pyrrhotite. Présente à Salèse en petites plages brillantes. Composition complexe: Fe13 S16 + ??, couleur: noire, bronze jaune, éclat métallique brillant Covélite ( sulfure de cuivre ), couleur bleu indigo Minéral rare à Salèse. 3. Le pluton de granite Le pluton de granite fait partie du massif intrusif de l’ Argentera (40 Ma). La zone de Salèse présente différents cas d’altération des granites : - altération à haute température par les fluides hydrothermaux - altération mécanique par la compression et le cisaillement pendant la mise en place du granite de l’Argentera ( cataclase ). On peut observer l’ arénisation à basse température par hydrolyse au Lac Nègre. Filon de granite recoupant les migmatites de Comba Grossa (Malinverne). Ce filon qui recoupe les couche métamorphiques est un élément indiquant que la mise en place du granite est postérieure aux roches métamorphiques. La galerie RG est le point commun: minerai de fer, granite intrusif, cataclase de la Valette 200 Galerie RG du Salèse Dépôts d’oxydes de fer sur les parois. Orientation du filon, de 200 , idem pluton – métamorphique de la RG. Entrée de la galerie RG du Salèse Granite massif avec à droite la zone cataclastiques réduite en poussière blanche. Galerie: 1er plan: les soutènements effondrés et front de taille au fond. Amorce de tunnel routier ? Zone de contact granite / métamorphique Granite 200 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 très étroite. L’ observation du contact est souvent difficile en raison de la végétation et du relief. On observera le granite au nord et le métamorphique au sud. Le granite transformé au contact du métamorphique est bien identifiable. Mise en place du massif de l’Argentera Zone de contact avec le métamorphique La bordure sud du pluton en limite de la zone de contact se présente comme un filon sub vertical de quartzite extrêmement dure. Les lignes de contact sont parfaitement visibles. Le massif de l’Argentera s’est mis en place à partir de la fin de l’Éocène. Il est postérieur à la surrection du massif métamorphique. Par opposition, le granite de la Valmasque est un granite d’anatexie. Il est la continuation des migmatites des Adus du métamorphisme général du massif du Mercantour (cf notice de la carte géologique St Martin de Vésubie). Granite de l’Argentera Le granite de l’Argentera est riche en minéraux clairs quartz, feldspath ( leucocrate) , très homogène avec quartz parfois automorphe, microcline et albite, biotite rare. Texture en général à gros grains, rarement porphyroïde. Il a un caractère alcalin. Dans la zone de contact on note de larges plages de chlorite provenant de la dégradation de la biotite en milieu hydraté. Granite avec quartz ( gris, éclat gras ), feldspath potassique ( faces planes, éclat brillant ), mica noir ( biotite ). Echantillon caractéristique des contraintes tectoniques extrêmes de mise en place du pluton de granite. (RD du Salèse ) Partie gauche: on observe un litage caractéristique d’un gneiss à grains fins : c’ est la roche encaissante. Partie droite : c’est un granite typique à gros grains avec muscovite : c’ est le pluton intrusif. Les 2 parties sont parfaitement liées et indissociables (liaison extrêmement solide). Altération du granite en RD du Salèse L’intrusion du pluton de granite est postérieure à la mise en place de l’encaissant métamorphique. Il y a donc eu contact entre une roche chaude et un encaissant froid, et donc métamorphisme de contact. La circulation des fluides hydrothermaux chauds a provoqué une altération du granite. Un greisen est une roche métasomatique (métamorphisme avec modification chimique globale de la roche originelle sous l’action de fluides hydrothermaux présente à la bordure des massifs granitiques ). Photo : échantillon de granite avec une structure modifiée (absence de grains) Sur environ 100 mètres au contact de la zone de roche métamorphique chaude, le granite a subit une transformation. Au début on trouve le granite « normal » avec quartz, micas et feldspath. Ensuite à des températures plus hautes ( ~300 ) les différents minéraux, principalement les micas se transforment. A la fin de la zone on trouve de la quartzite. Tous les minéraux ont été dissous, y compris les feldspaths. L’aspect de la roche est du quartz. Photo droite : points brillants: dépôt de pyrite sur le granite. Sulfure de fer Fe S2, largement rependue dans les filons hydrothermaux, roches magmatiques etc. Eclat métallique jaune vif. Forme caractéristique: cubes. La présence de chlorite et de pyrite indique la dégradation de la biotite ( biotite chlorite + pyrite). A 50 mètres au nord du contact avec l’encaissant métamorphique dépôt de chlorite, zones de couleur verdâtre. Chlorite: phyllosilicate en feuillets, hydraté, ferromagnésien avec Fe, Mg, Al, Si . Commune dans les roches magmatiques, résulte de la dégradation de la biotite. Bloc de granite avec traces de cisaillement mécanique pendant la mise en place du pluton ce qui lui donne l’aspect d’un litage. Il n’ a plus de traces de biotite mais il reste quelques plages de feldspath blanc brillant. Quarzite: phase ultime de la dégradation du granite ( RD du Salèse, zone de contact ). Les feldspaths et autres minéraux ont disparus, il ne reste que du quartz. On observe sur cet échantillon quelques traces de pyrite ( en bas à gauche ). La mylonite de La Valette Cataclase: action de broyer Mylonite: roche résultant d’un broyage La tectonique : la mylonite de La Valette à Frémamorte La mylonite ( cataclase ) de La Valette est une zone de compression traversant tout le massif d’ Ouest en Est. Elle est bien visible à Frémamorte où elle traverse la montagne et au Boréon. Au sommet de Frémamorte la zone broyée fait quelques mètres de large. Mylonite La cataclase résulte d’une compression tectonique avec cisaillement et broyage des roches. C’ est une zone de cisaillement ductile qui s’est produite à grande profondeur ( pression – température). Photos MM. Azimut 280 , depuis la galerie de Salèse Azimut 280 , depuis la galerie de Salèse Sommet de l’ Archas , direction Est. Zone broyée ( cataclase ) couleur blanche idem galerie RG Salèse. Sommet de l’Archas Direction: 280 La zone broyée est bien visible au nord du sommet de l’ Archas La cataclase au niveau de la galerie de Salèse Migmatite Gneiss Zb Détails des roches de la zone broyée. On constate la présence de gneiss Zb ( gneiss de Chastillon ) et de migmatite des Adus. Observer également le granuloclassement de la cataclase. Altération mécanique du granite en rive gauche du Salèse Granite dégradé typique du Vallon de Salèse Au contact granite – encaissant métamorphique, le granite est affecté par des phénomènes cataclastiques Ces phénomènes surviennent pendant la phase de mise en place. (cata: action de briser, broyage. claste:fragment). C’ est la grande mylonite dite de «La Valette» qui passe exactement dans la zone. Cela conduit à la formation d’une «arène» pulvérulente blanchâtre (roche broyée ) très caractéristique de l’altération du granite. dans le Vallon de Salèse. Dans la zone cela s’ajoute l’action des fluides hydrothermaux présents dans la zone qui, en particulier, dissolvent les plagioclases. 1 cm Altération chimique du granite en rive gauche du Salèse Granite massif, non dégradé Axe de la faille des fluides hydrothermaux Granite pulvérulent dégradé à haute température Nodules d’oxydes de fer et de molybdénite La zone de circulation des fluides est bien identifiable dans une zone au bord de la route. A droite on observe une zone où le granite a été réduit en une poussière blanche avec une granulométrie allant de la fine poussière jusqu’à des éléments de quelques centimètres par cataclase (photo bas). L’observation à la loupe montre que les gros grains sont en majorité du quartz mélangé à une poussière blanc – gris très fine. Le plagioclase semble avoir été évacué par lessivage. Les feldspaths potassiques semblent avoir été réduits en poudre. C’est typique d’une dégradation à haute température en profondeur, donc avant l’émergence du massif Ce processus est un greisen. La zone de granite pulvérulent (à droite) est au contact avec le granite massif (à gauche) par l’intermédiaire d’une faille largement marquée par les oxydes de fer. Il y a donc eu circulation des fluides hydrothermaux. Dans la partie massive non altérée : nodule de molybdénite et oxyde de fer (rouille). Un processus tectonique particulier de cisaillement a permis de différencier ces 2 zones de granite. Altération du granite au niveau de la mine de Salèse. On est en présence de 2 phénomènes: 1) En RD, une dégradation chimique par: - action des fluides hydrothermaux à haute température qui dissolvent les plagioclases et transforment la biotite en pyrite et chlorite 2) En RG, une action mécanique de cisaillement du massif qui conduit à la mise en place une mylonite ( mylonite de La Valette ) avec cataclase du granite. Le --------------------------------------------------------------------------------------------granite de l’Argentera résulte d’une collision continentale (formation de la chaîne hercynienne). Il existe plusieurs catégories de réaction chimique qui provoquent la dégradation du granite : - 1 par les fluides hydrothermaux à haute température, - 2 par les fluides hydrothermaux à température moyenne, - 3 par hydrolyse à basse température. Dans la zone de Salèse en RD on observe une dégradation du granite à haute température. C’est un greisen qui est une roche métasomatique (métamorphisée avec modification chimique globale) avec la para genèse suivante : quartz + micas + minéraux accessoires. La dégradation par hydrolyse s’observe dans la zone du Lac Nègre. A Salèse en RG on a la dégradation par broyage ( mylonite ). Altération des granites par les fluides hydrothermaux à haute température Dans les fluides hydrothermaux le granite subit différentes actions chimiques qui vont modifier sa composition chimique. On peut distinguer plusieurs phénomènes suivant la température des fluides : - température élevée T entre 200 et 280 : on a les types de réactions suivantes : biotites, amphiboles chlorites + pyrite +… plagioclases phengite - illite + calcite + albite +.. - température basse T < 200 : altération des silicates séquence argileuse: illite, kaolinite, etc, Le granite altéré sera principalement caractérisé par la présence de chlorite (dégradation de la biotite) et disparition des plagioclases. Le phénomène de dégradation à température élevée est bien visible à Salèse et caractéristique de la zone. On ne trouve pas de traces d’altération des silicates en argile. Phénomène de la RD. 5. Circuit découverte, historique, anecdotes et légendes. Bref historique de l’exploitation des mines et de la métallurgie dans les Alpes Maritimes L’évolution de l’humanité est souvent synchrone avec sa capacité d’utiliser les ressources de la nature. La maîtrise de la métallurgie en est un aspect stratégique. Historiquement, son début coïncide avec la sédentarisation au Proche Orient dès le néolithique. Dans les Alpes cette activité est liée au retrait des glaciers vers – 10 000 ans. Les Romains sont les 1ers à avoir laissé des traces de leur activité minière. Historiquement la mine de Salèse aurait été exploitée par les Sarrazins qui envahissent le sud vers le 6éme siècle. Il est attesté que ce peuple a développé l’activité minière dans la région, notamment pour l’exploitation du plomb argentifère, du cuivre et du fer. Mais ce fait est contesté par les historiens, au moins en ce qui concerne la mine de Salèse. Le matériel et l’outillage étant rudimentaires, le métier de mineur était certainement très dur. Exploitation poursuivie par les Ligures. Les sites miniers abondaient dans les Alpes Maritimes et le Var. Une exploitation industrielle se développe dans les années 1880 et produit des quantités importantes avec principalement les sites du Cerisier (Dôme du Barrot) et de Vallauria (Hte Roya). La mine de Salèse fait intégralement partie de ce schéma. Son exploitation se termine à la fin du 19 ème siècle. Les quantités extraites, principalement de la pyrite, ont certainement étés modestes. Anecdote et légende La légende dit que Sarrazins utilisaient des esclaves qui étaient murés au fond des mines à la fin de la campagne et remplacés par d’autres ( tout neufs ) au printemps. Et la mémoire collective conservait l’image de diables et diablotins habitant la mine. Ce qui empêchait les honnêtes travailleurs de venir faire leur métier dans la mine et d’extraire l’or pour le Roi. Faits cependant contestés par les historiens mais jugés suffisamment importants à l’époque pour que le pape juge bon d’intervenir. Ce qui pourrait être attesté par une bulle du pape Pie IV du 12 août 1560 concernant les mines de St Martin Lantosque : «Dilecti Fili Nobilis vir salutem et apostolicam benedictionem» pour exorciser les diables qui l’occupaient et les prier de bien vouloir sortir. Et qui, malgré tout, continuaient à refuser de partir. Remarque Dans son livre «Les anciennes mines du Dôme du Barrot», M. Gilbert Mari note page 32 en parlant de la mine du Cerisier : «qu’on a découvert une autre vieille galerie pleine d’os humains dont nous n’avons sur l’origine, la cause ou la provenance, pas la moindre tradition dans le pays mais qui évidemment présentent les caractères d’une bien grande ancienneté». 6. Annexes Guide géologique régionaux. BRGM. Alpes Maritimes Itinéraire 5d. Dico géologie. Légende: AA: très abondant A: abondant F: fréquent R: rare T: traces Pyrite: sulfure de fer Fe S2, souvent maclé, système cubique caractéristique. Largement répandue dans les filons hydrothermaux Chalcopyrite: sulfure de fer CuFeS2 Pyrrhotite: sulfure de fer Fe(x) S, éclat faiblement métallique jaune bronze en masses grenues compactes. Smythite: Fe Ni S, résulte de la transformation de la pyrrhotite Ilménite: oxyde de fer FeTiO3 Mispickel: sulfure de fer FeAsS. Cristaux souvent maclés, éclat vif blanc argent souvent associé au métamorphisme des granites Molybdénite: sulfure de molybdène MoS2, éclat métallique, gris plomb bleuâtre, très faible dureté Gîtes métallifères Corps intrusif magmatique qui s'est mis en place dans une séquence de roches sédimentaires. Le schéma de principe est identique dans le cas d’une séquence magmatique Au moment de sa mise en place, le magma était de la roche en fusion dans laquelle il y avait aussi des éléments métalliques: fer, cuivre, titane, or, argent etc Les gîtes métallifères naissent d’une conjoncture spécifique. Dans le contexte géodynamique de l’Argentera Mercantour on retiendra les dépôts liés à l’activité ignée et au métamorphisme par les fluides hydrothermaux. Dans les océans il existe 2 processus qui s’appuient sur une source de chaleur profonde et structurent les fluides hydrothermaux : basse température sur la croûte océanique (~ 250 ) et haute température dans les dorsales (~ 400 ). Ils relèvent d’une chimie complexe principalement celle des sulfures (ion S 2-) et des sulfates (ion SO4 2-) qui provoquent un enrichissement de l’eau en minéraux dissous. Les mines de minéraux s’appuient essentiellement sur la chimie des sulfures et non pas des sulfates par incompatibilité cristalline. Ces fluides se chargent en minéraux tels que cuivre, zinc, fer, or, plomb, nickel, etc. On trouvera donc de la pyrite FeS2, de la chalcopyrite CuFS2, de la blende ZnS, du mispickel FeAsS, de la galène PbS, etc etc. Sur les fonds océaniques on peut observer des dépôts massifs de sulfures. Ces fluides peuvent circuler dans les failles sous l’effet de la pression et de la température. Lors de la phase intrusive, il se produit des fractures dans la roche qui laissent circuler ces fluides dans des « veines hydrothermales ». Différentes formes de gisements. La mine de Salèse est une mine de fer. Elle est riche en pyrite, mispickel, pyrrhotite (Fe1-x S) résultant de la transformation de la pyrite à HT, en smythite ((Fe,Ni )13 S16) résultant de la transformation à basse température de la pyrrhotite. Elle présente de la chalcopyrite en moins grande quantité et de nombreux minéraux divers sous forme de traces. Les minéraux présents sont caractéristiques d’une formation dans les fluides hydrothermaux: Bismuthinite Bi2 S3, Blende ou Sphalérite Zn S , Cassitérite Sn O2 ( haute température ), Chalcopyrite Cu Fe S2, Covelline Cu S, Galène Pb S ( haute température ), Hématite Fe2 O3, Ilménite Fe Ti O3, Mispickel Fe As S ( haute température ), Molybdénite Mo S2, Pyrite Fe S2, Pyrrhotite Fe S, Altération des granites à température tempérée L’altération des granites à température tempérée s’observe au Lac Négre (col Frémamorte, Pas Préfouns) à proximité de Salèse. Les granites se forment en profondeur à des pressions et températures importantes. Ce sont des roches dures mais qui présentent des fragilités en raison d’hétérogénéités inter cristallines (joints de grains) et d’une hétérogénéité minéralogique. Le processus de dégradation à faible température par hydrolyse provoque l’arénisation du granite. Altération chimique par hydrolyse Hydrolyse : l'hydrolyse d'une substance est sa décomposition par l‘eau grâce aux ions H3O+ et HO- provenant de la dissociation des molécules d'eau ( 2 H2O H3 O+, + HO- ). L’altération principale à basse température de l’eau liquide provoque un lessivage. L’eau s’enrichit en ions Ca 2+, Mg 2+, Na+, K+ et HCO3-. Les principaux minéraux mis en solution sont les plagioclases (ions Na+, Ca 2+), les orthoses (ions K+), les micas (ions Fe2+). Dans ce processus les feldspaths et la biotite vont subir une hydrolyse pour former la kaolinite (argile). Les ions Na+ et K+ sont lessivés. La biotite peut se transformer en chlorite par hydratation (cas à Salèse). Altération mécanique Différents facteurs extrinsèques peuvent agir et amener une désagrégation mécanique de la roche. On note principalement les cycles de température (thermoclastie), l’alternance de gel - dégel (cryoclastie), l’action des sels qui maintiennent les fissures ouvertes, etc. L’ensemble amène un ameublissement de la roche mère. Le quartz va rester à l’état de minéral résiduel. Ultérieurement il peut être érodé et devenir du sable. Géologique et historique La structuration des roches du Mercantour est globalement datée de -320 à – 270 MA (carbonifère début du permien) et le granite de l’Argentera de – 293 à -285 MA. Carbonifère et Permien : une collision de plaques pendant la formation de la Pangée fait apparaître la chaîne Hercynienne. Elle provoque l’enfouissement des sédiments présents qui seront métamorphisés et produiront plus tard dans notre région les Maures, le Tanneron et le Mercantour. Pendant la collision se met en place un batholite de granite qui deviendra plus tard le massif de l’Argentera. Pendant l’ère secondaire Argentera et Mercantour sont sous la mer. L’ère Tertiaire est caractérisée par la collision plaque Afrique – plaque Europe qui amène la surrection des Alpes depuis – 65 Ma (début du paléocène) suivant des phases complexes. Les contraintes tectoniques provoquent l’émergence du massif métamorphique du Mercantour arraché à la racine de la chaîne Hercynienne. Des contraintes de compression / extension, selon les périodes, provoquent une fracturation importante du massif avec notamment de nombreuses mylonites (roches écrasées dans des failles de compression avec cisaillement) ce qui est favorable à la circulation des fluides hydrothermaux. La mylonite dite de «La Valette» traverse l’ensemble du massif NW/SE et passe au Mont Archas. La surrection Argentera (fin Éocène ~ -40MA) est postérieure à la constitution de l’ensemble du massif ce qui donne un massif de granite intrusif dans le socle métamorphique. Ce phénomène est structurant dans le cas de la mine de Salèse. L’érosion a considérablement modifié l’aspect du massif et a été structurante par isostasie. Détermination des roches et du contexte Tableau 1 D’après Julie Sch. Unice. En l’absence d’analyses chimiques précises, une estimation visuelle donne 50% de quartz et 50% de plagioclase. La notice géologique page 9 indique un «caractère alcalin sodique hololeucocrate» pour le granite de l’Argentera, forme évoquant un batholithe. La présence de biotite est attestée par la chlorite provenant de la dégradation de biotite hydratée, ce qui permet de situer le granite dans les calco-alcalins. Ces indications sont très partielles et pas suffisantes pour une détermination exacte mais le caractère alcalin sodique permet d’opter pour un granite calco–alcalin. La présence d’amphiboles et d’enclaves basiques (Valmasque) indique une fusion partielle au niveau du contact croûte – manteau pour le granite d’anatexie de Valmasque. Tableau 2 Les roches associées sont métamorphiques pour l’ensemble du massif du Mercantour. On observe même un filon de granite traversant les roches métamorphiques dans le Malinverne (photo). C’est un granite calco-alcalin formé dans un contexte de collision continentale donnant un granitoïde de type S. Dans cette zone on a la conjonction de 3 phénomènes importants qui ont un point commun à la galerie RG: -1) un filon hydrothermal supportant la mine de fer de Salèse ( âge: hercynien). - 2) un pluton de granit intrusif parallèle au contact du filon hydrothermal ( âge: exhumation Argentera 40 Ma) - 3) une cataclase du granite dont la direction est différente et qui passe au Mt Archas (Mylonite de La Valette ). Sources: On notera que la mylonite de La Valette serait d’ âge alpin ([Données récentes sur la tectonique du massif de l’ Argentera par Jean VERNET. (Info Faure Muret) ). Trav. Lab. Géo. Grenoble 1967]. D’après la notice géologique BRGM de St Etienne de Tinée, elle serait anté Stéphanien….. Thèse Guillaume Sanchez, Unice
