Étude pétro-géochimique des formations mafiques et ultramafiques associées aux formations granulitiques, métamorphiques et anatectiques des Pyrénées hercyniennes (massif du Castillon et massif de Gavarnie)

par Mohammad Amin Kilzi

Thèse de doctorat en Océan, atmosphère et surfaces continentales

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La chaîne varisque des Pyrénées représente une région de choix pour analyser l'ensemble des processus. En effet des complexes ultramafiques (UM) et mafiques (M) apparaissent dans de nombreux massifs situés à différents niveaux structuraux de la croûte. Le massif nord-pyrénéen du Castillon constitue l'exemple type de massif granulitique où les formations UM et M affleurent largement et présentent de bonnes conditions de fraicheur. Dans la coupe du Couret du Loup on observe au sein des leptynites une série de sills et de corps d'extension décamétrique et d'épaisseur métrique. A la base de la coupe ces sills sont formées par des UM (dunites, harzburgites, orthopyroxénites). Ils sont surmontés par une série mafique avec de la base au sommet : - des norites alternant avec des amphibolites dites de type 1 ; - des alternances de lits ou de bancs de norites, gabbro-norites, gabbros et amphibolites dites de type 2 ; aux amphibolites de type 2 sont associées des niveaux de roche à saphirine qui deviennent relativement abondants dans la partie haute de la coupe. Dans le massif de Gavarnie-Héas situé dans la Zone Axiale des Pyrénées centrales les roches UM et M constituent au sein des formations anatectisées infrasiluriennes de la croûte moyenne des enclaves métriques et des massifs kilométriques : le massif des Gloriettes formé essentiellement de norites, avec des enclaves de roches UM ; le massif de Troumouse formé principalement de diorites avec des enclaves de norites et le massif de l'Aguila formé de diorites avec des enclaves de norites et d'hornblendites. La comparaison entre les roches UM et M de la croûte inférieure (massif de Castillon) et celles de la croûte moyenne (massif de Gavarnie) montre qu'elles sont très différentes au niveau du gisement, au niveau pétrographique et minéralogique, au niveau géochimique (majeurs et terres rares) et au niveau isotopique. Ces deux séries ne peuvent pas provenir du même évènement magmatique. Il faut donc envisager une origine et une évolution différentes du magmatisme basique varisque d'une part dans les Massifs Nord-Pyrénéens et d'autre part dans la Zone Axiale des Pyrénées Au cours de l'orogenèse varisque dans le massif nord pyrénéen du Castillon on observait la cristallisation d'une série ultrabasique-basique directement issue d'une fusion mantellique alors qu'au niveau de Gavarnie on observait la cristallisation d'une série plus évoluée issue de la fusion d'un matériel basique et felsique mis en place antérieurement (Ordovicien?) dans la croûte inférieure. Le processus de cristallisation des roches mafiques s'achève dans les deux massifs au Permien inférieur.

  • Titre traduit

    Petro-geochemical study of ultramafic and mafic formations associated with metamorphic formations and anatectic hercynian Pyrenees


  • Résumé

    In the Variscan Pyrenees DM and M magmatic complexes occur in various geological context and crustallevels. In the North Pyrenean the Castillon Massif consists of numerous sills of ultramafic (UM) and mafie (M) rocks intruded within granulitic metasedimentary rocks (leptynites and kinzigites). In the cross section of the Couret du Loup the succession of the different petrographie facies and their relationship can be observed. At the bottom of the cross section occur UM rocks (dunites, harzburgites, orthopyroxenites). They are overlayed by a mafic series. With from the bcttom to the top: norites alternating with type 1 amphibolites; alternations of layers of norites, gabro-norites, gabbros and type 2 amphibolites; type 2 amphibolites are associated with of sapphirine-bearing rocks more frequent in the top of the section. In the Gavarnie-Heas dome located in the Axial Zone of the Central Pyrenees UM and M rocks constitute within the infrasilurian anatectic series bodies metric in size and massifs kilometric in size: Gloriettes, Troumousse and Aguila massifs. The Gloriettes massif consists of norites with enclaves of DM ; the massif of Troumouse mainly consisting of diorites with enclaves of norites and the massif of Aguila consisting of diorites with enclaves of norites and of hornblendites. The comparison between the UM and M rocks occurring in the lower crust (Castillon Massif) and in the middle crust (Gavarnie massifs) shows that they strongly differ with regard to their occurrence type, their petrography and mineralogy, their chemical characteristics and their isotopie signatures. These series can not belong to the same magmatic event. This allows to proposedifferent origin and evolution for the Variscan basic magmatism from the North Pyrenean massifs in one hand and from the domes of the Axial Zone in the other hand. During the Variscan orogeny in the North Pyrenean massif of Castillon UM and M series originating from the partial melting of mantle crystallize within the granulitic crust whereas in the Axial Zone (Gavarnie-Heas dome) a more evolved UM and M series originating from the melting of basic and felsic series prior emplaced in the lower crust crystallize within the anatectised formations. The crystalIization processes of the ultramafic and matie series ended in bath domains during the lower Permian.

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  • Détails : 1 vol. (412 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 328-340

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2014 TOU3 0241
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