Les enclaves basiques des granites, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, île d'Elbe, Italie

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS de Lyon

Olivier Dequincey

ENS de Lyon / DGESCO

22/11/2010

Résumé

Enclaves basiques gabbro-dioritiques dans un granite.


Figure 1. Petite enclave basique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, île d'Elbe, Italie

Petite enclave basique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, île d'Elbe, Italie

Cette enclave est constituée d'un « fond » gabbro-dioritique entièrement cristallisé, à grains fins. Ses petits minéraux sont principalement des plagioclases et des ferromagnésiens (amphiboles surtout, mais aussi pyroxènes et biotites). La chimie de ce « fond » est celle d'un basalte hydraté (les pyroxènes sont majoritairement remplacés par des amphiboles). Ce « fond » micro-cristallin contient des phénocristaux sombres de pyroxènes et/ou d'amphiboles, en équilibre avec le fond micro-cristallin. L'ensemble fond sombre + phénocristaux d'amphiloles/pyroxènes/biotites constitue un micro-gabbro (ou une micro-diorite) hydraté. Cette enclave contient aussi quelques phénocristaux jaunâtres constitués de quartz, et un unique phénocristal géant d'orthose. Quartz et surtout orthoses sont tout à fait inhabituels dans les gabbro-diorites. Quartz et orthose sont parfaitement identiques aux quartz et orthoses du granite encaissant. L'enclave dans son ensemble et le phénocristal d'orthose sont entourés d'un liseré sombre, montrant qu'il y a eu une réaction entre l'enclave, d'une part, et l'encaissant ou l'orthose, d'autre part. L'orthose est complètement englobée dans l'enclave.

Photographie : Pierre Thomas


Figure 2. Détail d'une petite enclave basique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Détail d'une petite enclave basique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Vue de détail de la figure précédente.


Figure 3. Vue d'ensemble d'un affleurement dans le granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Vue d'ensemble d'un affleurement dans le granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

De très nombreuses enclaves basiques sont visibles. Ce granite porphyroïde (de chimie et minéralogie intermédiaires entre un granite sensu stricto et une granodiorite) contient de nombreuses enclaves de couleur sombre. Il s'agit d'enclaves basiques, qui ont une composition de gabbro ou de diorite : plagioclases assez calciques et ferro-magnésiens (principalement amphiboles, mais aussi quelques pyroxènes et quelques biotites). Ces enclaves contiennent aussi des orthoses géantes visibles même de loin, les mêmes que celle du granite porphyroïde. La présence d'orthoses dans une roche basique est tout à fait inhabituelle. La structure de ces enclaves est « micro-grenue ». C'est une structure de roche magmatique entièrement cristallisée (sans verre) constituée de phénocristaux « normaux » et de nombreux micro-cristaux. Ces enclaves peuvent être de toutes tailles, plurimétriques à centimétriques.


Les granites ( sensu lato ) contiennent souvent des enclaves. Il y a trois types principaux d'enclaves :

  1. des fragments d'encaissant tombés du toit ou arrachés aux parois et entraînés par le magma lors de sa remontée (cf. "enclaves d'encaissant dans le granite de Ploumanac'h") ;
  2. des enclaves surmicacées, résidus de fusion arrachés aux migmatites lors de l'extraction du magma (cf. "enclaves surmicacées (restites)" ;
  3. des enclaves basiques de composition gabbro-dioritique, à structure de roche magmatique micro-grenue.

Le granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, Ile d'Elbe (Italie) est particulièrement riche en enclaves basiques. Quelle peut en être l'origine ?

Classiquement, les granites peuvent avoir 3 origines : (1) provenir de la fusion partielle de la croûte continentale, (2) provenir de la fusion partielle du manteau qui génère un liquide basalto-gabbroïque qui, par différenciation et cristallisation fractionnée donnera un magma acide, et (3) provenir d'une combinaison des deux processus précédents, par exemple par contamination et/ou mélange entre un magma très acide et un magma basique qui donnera un magma intermédiaire (cf. "vade-mecum sur les granites"). La présence de roches magmatiques basiques enclavées dans le granite prouve la participation d'un magma d'origine mantellique dans la genèse du granite.

Figure 4. Vue d'ensemble d'une enclave pluri-décimétrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Vue d'ensemble d'une enclave pluri-décimétrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

On peut faire les mêmes commentaires que pour les figures 1 et 2, sauf que dans ce cas l'orthose géante n'est pas complètement enclavée, et qu'une partie est en contact avec le granite. Il n'y a pas d'auréole sombre entre l'orthose et le granite.


Figure 5. Vue de détail d'une enclave pluri-décimétrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Vue de détail d'une enclave pluri-décimétrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Détail de la figure précédente.

On peut faire les mêmes commentaires que pour les figures 1 et 2, sauf que dans ce cas l'orthose géante n'est pas complètement enclavée, et qu'une partie est en contact avec le granite. Il n'y a pas d'auréole sombre entre l'orthose et le granite.


Figure 6. Vue d'ensemble d'une enclave métrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Vue d'ensemble d'une enclave métrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

L'auréole sombre entre l'enclave et le granite est particulièrement large. Juste au-dessus du couteau, une orthose, parfaitement identique aux autres orthoses du granite, semble pénétrer dans l'enclave en déformant / invaginant son contour. Il n'y a pas d'auréole sombre entre l'orthose et le granite.


Figure 7. Vue de détail d'une enclave métrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Vue de détail d'une enclave métrique, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, îled'Elbe, Italie

Détail de la figure précédente.

L'auréole sombre entre l'enclave et le granite est particulièrement large. Juste au-dessus du couteau, une orthose, parfaitement identique aux autres orthoses du granite, semble pénétrer dans l'enclave en déformant / invaginant son contour. Il n'y a pas d'auréole sombre entre l'orthose et le granite.


Si on enlève « par la pensée » le quartz et l'orthose, la chimie et la minéralogie de ces enclaves sont caractéristiques de celles d'un gabbro hydraté à grain fin. La présence d'une auréole réactionnelle entre gabbro et granite est classique quand il y a contact à « haute température » entre ces deux roches si différentes. La présence de quartz et d'orthose (avec auréole réactionnelle) au sein du gabbro suggère l'introduction d'éléments granitiques au sein du gabbro. Cette présence de quartz et d'orthose au sein du gabbro se fait-elle par diffusion de silice et de potassium dans le gabbro, ou alors par introduction mécanique de cristaux de quartz et d'orthose déjà formés dans un gabbro suffisamment déformable (voire encore liquide) pour se laisser ainsi pénétrer ?

La déformation de la bordure de l'enclave des figures 6 et 7 favorise cette dernière interprétation. La photo de la semaine prochaine confirmera la réalité de cette dernière interprétation.

Figure 8. Localisation de l'île d'Elbe et du Capo San Andrea, en Méditerranée

Localisation de l'île d'Elbe et du Capo San Andrea, en Méditerranée

Figure 9. Localisation du Capo San Andrea sur l'île d'Elbe

Localisation du Capo San Andrea sur l'île d'Elbe