Étude du forage du Grand Brûlé (Piton de la Fournaise, île de la Réunion) : lithostratigraphie, pétrologie, minéralogies primaire et secondaire : conséquences sur l'évolution volcano-structurale du massif du Piton de la Fournaise

par Patrice Lerebour

Thèse de doctorat en Géologie

Sous la direction de Robert Brousse.

Soutenue en 1987

à Paris 11 .

Le président du jury était Robert Brousse.

Le jury était composé de Robert Brousse, Jean-Philippe Rançon, Thierry Augé, Jean-François Lénat, Pierre Nativel, Denis Westercamp.

Les rapporteurs étaient Jean-Philippe Rançon.


  • Résumé

    Le matériel récolté (carottes et déblais) lors du forage profond (3003,5 m) d'exploration géothermique, réalisé de Juin à Octobre 1985 sur le flanc est du Piton de la Fournaise dans l'île de la Réunion a été exploité en vue d'établir la colonne lithologique et d'étudier la pétrographie et la minéralogie des différentes formations. La colonne lithologique est caractérisée par deux grandes séquences. De 0 à 1010 m le forage a recoupé un empilement de produits volcaniques basaltiques dont le chimisme à caractère transitionnel a déjà été reconnu dans les produits de surface du Piton de la Fournaise. Dans cet empilement les premiers dépôts mis en place en milieu sous-marin apparaissent à la cote 440 m (-268 m sous le niveau de la mer) ; en intercalation dans des formations sous-marines, des laves mises en place en contexte aérien ont été recoupées entre les cotes 620 et 890 m. La deuxième séquence, entre les cotes 1010 et 3003 m correspond à un complexe intrusif lité avec, de haut en bas, la succession suivante : gabbro à olivine, wehrlite, dunite. Les laves (0-1010 m), à proximité de drains chauds (fractures et intrusions filoniennes), ont été affectées par une altération hydrothermal. Le complexe intrusif (1010-3003 m) présente d'une part des minéraux tardimagmatiques, et d'autre part des serpentines et des minéraux hydrothermaux; les deux groupes de minéraux représentent deux étapes du refroidissement de ce complexe intrusif : 900 ≤ T ≤ 600°C, et T ≤ 350°C. L'étude pétrologique et minéralogique conduit à regarder les roches du complexe intrusif comme des cumulats appartenant à une chambre magmatique. L'interprétation des levées aéromagnétiques de la zone du Grand Brulé permet d'estimer que l'âge de cette chambre est supérieur à 0,7 Ma. L'existence d'un édifice ancien, la Protofournaise, et ses conséquences sur l'évolution structurale du Massif de la Fournaise, sont discutées à partir des données du forage et de la réinterprétation des données de surface. Cet appareil, partiellement érodé puis recouvert par des dépôts de la Fournaise, serait responsable de la subsidence du flanc est du Massif de la Fournaise. Les "calderas" des Remparts et des Sables, ainsi que la Plaine des Palmistes en seraient les conséquences.

  • Titre traduit

    Lithostratigraphy, petrology, primary and secondary mineralogy in the Grand Brulé drill hole (Piton de la Fournaise, Reunion Island) : Consequences on the structural evolution of the Piton de la Fournaise volcano


  • Résumé

    Cores and cuttings collected during drilling of the deep geothermal exploration hole (3003. 5m) from June to October 1985 on the eastern side of the "Piton de la Fournaise" on Reunion Island, was used to establish the lithostratigraphic column and to study the petrography and mineralogy of the various units. The lithostratigraphic column features two trick sequences. Form 0 to 1010 m, a pile of basaltic volcanic products was intersected the transitional character of whose chemistry had already been recognized in surface rocks of the ''Piton de la Fournaise". The first of these deposits laid down in a submarine environment appear at 440m (268m below sea level). Subaerial was intersected between 620 and 890m, intercalated with submarine deposits. The second sequence, between 1010m and 3003m, is a layered intrusive complex with, from top to bottom, gabbro with olivine, wehrlite, dunite. The lavas (0 to 1010m) near hot channel ways (fractures and vein intrusions) has been affected by hydrothermal alteration. The intrusive complex (1010 - 3003m) however, contains late magmatic minerals as well as serpentines and hydrothermal minerals. The two groups of minerals represent two stages of cooling of the intrusive complex: 900 T 600°C, and T 350°C. Petrologic and mineralogic study indicates that the rocks of the intrusive complex are cumulates in a magmatic chamber. Interpretation of the aeromagnetic surveying of the "Grand Brûlé" zone puts the estimated age of this chamber at over O. 7 Ma. The existence of an ancient structure the "Proto-Fournaise" and its consequences on the structural evolution of the "Massif de la Fournaise", are discussed from the drill-hole data and from the reinterpretation of the surface data. This structure, partly eroded, then covered with deposits from "La Fournaise", was probably responsible for the subsidence of the eastern side of the "Massif de la Fournaise" resulting in the "Remparts" and "Sables" calderas, and the "Plaine des Palmistes".

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Informations

  • Détails : 1 vol. (198 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.189-198

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  • Cote : 0g ORSAY(1987)38
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