Les « granitoïdes » de Saint Jean du Doigt (Finistère) : des magmas acides fracturant un pluton gabbroïque préexistant

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS de Lyon

Olivier Dequincey

ENS de Lyon / DGESCO

06/09/2010

Résumé

Magmas acides et différenciation de magmas basiques.



Les magmas acides, et donc les granites, peuvent avoir plusieurs origines principales : (1) ils sont issus de différenciation (par cristallisation fractionnée) d'un magma basique d'origine mantellique, (2) ils sont issus de la fusion d'une roche basique préexistante (cas relativement rare depuis 2 Ga, très fréquent à l'Archéen, (3) ils sont directement issus de la fusion partielle de la croûte continentale ; toutes les possibilités intermédiaires peuvent exister (contamination, mélange de magmas …), (cf vade-mecum sur les granites).

Dans la région de Saint Jean du Doigt et de Plougasnou, au Nord de Morlaix (Finistère), affleure un vaste massif de gabbro daté de l'Hercynien précoce (360-350 Ma, limite Dévonien-Carbonifère). Il s'agit d'un gabbro tholéiitique, sans doute mis en place au sein de la chaîne hercynienne en début de formation à la faveur d'une zone locale en extension (rift, pull apart …). Géographiquement voisins, et d'âge identique, affleurent des petits corps et des filons de granodiorites, trondhjémite, albitites et autres plagiogranites, qui souvent injectent et recoupent la masse de gabbro déjà solidifié. En effet, la température de cristallisation des magmas acides est voisine de 800°C alors que celle des magmas basiques est voisine de 1100°C. Le magma acide fracture le gabbro déjà solide, et on obtient alors de très belles brèches magmatiques. La notice de la carte géologique BRGM Plestin-les Grèves 1/50 000 décrit ces affleurements de la façon suivante : « De remarquables filons et brèches magmatiques sont exposés sur l'estran côtier, de part et d'autre de la plage de Saint Jean du Doigt. […] Les caractères habituels de ces brèches de ce type peuvent y être observés : complexité des associations magmatiques, compositions intermédiaires […] entre granite et gabbro. […]. Ce sont des roches probablement différenciées du magma gabbroïque. »

Figure 5. Vue d'ensemble de la partie orientale de la plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Vue d'ensemble de la partie orientale de la plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Cette vue montre les relations entre gabbro (Ga) et plagiograntite (PG). L'essentiel de l'estran est constitué de gabbros sombres (quand ils ne sont pas recouverts de balanes ou de lichens) et de plagiogranites plus jaunes, formant des filons recoupant le gabbro. Le deuxième filon de plagiogranite (le plus éloigné sur la photo) mesure une dizaine de mètres de largeur. La flèche bleue localise les figures 6, 7 et 8, zooms sur le bord oriental de ce filon épais.


Figure 6. Détail du contact entre un filon de plagiogranite clair (en bas à gauche) et le gabbro sombre (en haut à droite), plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Détail du contact entre un filon de plagiogranite clair (en bas à gauche) et le gabbro sombre (en haut à droite), plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Les bandes colorées en jaune-orangé et gris clair entre le gabbro et la zone végétalisée sont dues à des lichens et/ou à de l'altération. La zone détaillée dans les figures 7 et 8 se situe exactement au centre de l'image.


Figure 7. Gros plan sur la brèche magmatique au contact oriental du filon de plagiogranite, plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Gros plan sur la brèche magmatique au contact oriental du filon de plagiogranite, plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Gros plan des figures 5 et 6.


Figure 8. Gros plan sur la brèche magmatique au contact oriental du filon de plagiogranite, plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Gros plan sur la brèche magmatique au contact oriental du filon de plagiogranite, plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Gros plan des figures 5 et 6.


Figure 9. Vue, dirigée vers le Sud, de plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Vue, dirigée vers le Sud, de plage de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Les affleurements de granitoïdes recoupant le gabbro se situent sur l'estran côtier, de part et d'autre de la plage de Saint Jean du Doigt. Au fond à droite, les Monts d'Arrée.


 

Figure 10. Carte géologique du secteur de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Carte géologique du secteur de Saint Jean du Doigt (Finistère)

Le massif de gabbro est figuré en vert (δθ). Les affleurements de plagiogranite recoupant le gabbro se situent sur l'estran côtier, de part et d'autre de la plage de Saint Jean du Doigt (cercles bleus). Des granites (en rose ou rouge), plus récents (300 Ma pour les granites et 350 Ma pour le gabbro et les roches associées) recoupent l'ensemble.


Figure 11. Localisation de la plage de Saint Jean du Doigt au Nord de Morlaix (Finistère)

Localisation de la plage de Saint Jean du Doigt au Nord de Morlaix (Finistère)

Même quand elles sont associées à (et géologiquement contemporaines avec) des roches magmatiques basiques, il n'est pas certain que ces roches acides proviennent de la différenciation (par cristallisation fractionnée) d'un magma basique ou de la refusion d'un corps basique déjà solide quand on se situe sur croûte continentale, ce qui est bien sûr le cas du massif Armoricain. Il faut faire de la géochimie pour exclure formellement des phénomènes de type contamination, fusion de la croûte continentale par le magma basique très chaud…

En Islande, on trouve des affleurements qui ressemblent beaucoup à ceux de Saint Jean du Doigt : filons de plagiogranite recoupant des gabbros. Et là, on est sûr qu'il n'y a aucune intervention de la croûte continentale, puisqu'en Islande, il n'y en a pas.

Figure 12. Filon de plagiogranite clair recoupant un gabbro tholéiitique plus sombre, plage de Reydhara, Islande

Filon de plagiogranite clair recoupant un gabbro tholéiitique plus sombre, plage de Reydhara, Islande

Le filon granitique est très riche en enclaves de gabbro. Cet affleurement ressemble à celui de Saint Jean du Doigt en Bretagne. Mais en Islande, comme il n'y a pas de croûte continentale, on est sûr que le magma acide provient soit de la différenciation d'un magma basique, soit de la refusion de la base de l'empilement basaltique qui constitue l'Islande.


Figure 13. Filon de plagiogranite clair recoupant un gabbro tholéiitique plus sombre, plage de Reydhara, Islande

Filon de plagiogranite clair recoupant un gabbro tholéiitique plus sombre, plage de Reydhara, Islande

Vue détaillée de la figure précédente.

Le filon granitique est très riche en enclaves de gabbro. Cet affleurement ressemble à celui de Saint Jean du Doigt en Bretagne. Mais en Islande, comme il n'y a pas de croûte continentale, on est sûr que le magma acide provient soit de la différenciation d'un magma basique, soit de la refusion de la base de l'empilement basaltique qui constitue l'Islande.


Figure 14. Localisation du filon de la plage de Reydhara, Islande

Localisation du filon de la plage de Reydhara, Islande