Mots clés : pegmatite, texture harrisite, filon, granite, altération, structure palissadique

Croissance cristalline atypique dans un filon de pegmatite, Plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

23/01/2012

Résumé

Pegmatite à structure de type harrisite et altération en rigoles des granites.


Figure 1. Filon de pegmatite dont les cristaux ont crû perpendiculairement à ses bordures, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Filon de pegmatite dont les cristaux ont crû perpendiculairement à ses bordures, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Ce filon est constitué de cristaux allongés qui traversent quasiment le filon de part et d'autre, cristaux de feldspath alcalin (de couleur blanche légèrement orangée) et de quartz (de couleur grise). Ce type de structure est rare dans les filons de pegmatite. Ce filon recoupe le leucogranite de Guérande à quelques mètres de sa bordure, leucogranite constitué majoritairement de feldspath alcalin et de quartz. On peut remarquer que, souvent, les cristaux du filon ont pour point de départ un cristal de même nature du granite. Cette relation se voit plus nettement sur les photos détaillées.


La semaine dernière, nous vous avons montré un filon de gypse sur Mars, filon dont les cristaux avaient crû perpendiculairement aux bordures du filon, bordure nommée éponte. Pour comparer ce filon martien à des exemples terrestres, nous avons détaillé l'exemple de petits filons de gypse (dit gypse fibreux) dans le désert égyptien. Mais une idée de photo en entraînant une autre, et parce que ce type de géométrie cristalline peut aussi exister (rarement) dans des filons de silicates, nous vous montrons cette semaine un filon de pegmatite breton illustrant ce type de structure.

Rappelons que les pegmatites sont des roches magmatiques avec des cristaux de taille supérieure à « la normale ». Les pegmatites ne forment pas de massifs, mais des filons (ou des petits amas) au sein ou au voisinage de massifs granitiques. De petite taille, ces filons de pegmatite ont refroidi rapidement, beaucoup plus rapidement que les granites qu'ils recoupent. La grande taille de leurs cristaux n'est donc pas due à la lenteur de la vitesse de refroidissement, contrairement à ce qui est souvent cru... et même écrit. Cette taille anormale est due à la très forte teneur en eau du magma, qui y favorise la diffusion des ions et provoque cette « anomalie » de cristallisation. Dans la plupart des cas, les filons de pegmatite sont constitués de cristaux plus ou moins équi-dimensionnels sauf ceux dont le réseau cristallin favorise une des dimensions, comme la tourmaline. Dans le filon présenté ici, la texture est tout à fait particulière, de par la disposition des cristaux, et surtout de par les géométries des cristaux de quartz et de feldspath qui ont une géométrie de baguettes. Ce type de texture est rare dans les filons silicatés. Il a un nom tout aussi rare, la texture harrisite (ou harrisitique), du nom d'une baie écossaise (the Harris Bay) de l'île de Rum où cette structure a été décrite dans un complexe gabbroïque. Personnellement, j'aurais appelé cette structure la « structure palissadique » par analogie morphologique avec le parenchyme éponyme.

Figure 2. Parenchyme palissadique

Parenchyme palissadique

Parenchyme palissadique de feuille de laurier-rose.


Après une rapide recherche, je n'ai pas trouvé de publication expliquant ce type de structure dans des filons de pegmatites quartzo-feldspathiques, ce qui n'est pas une raison de ne pas en parler, et on en est réduit à proposer des hypothèses explicatives.

Tout s'est passé comme si, lors de l'ouverture du filon, un magma silicaté saturé en eau y avait circulé ; les cristaux de quartz et de feldspath des épontes auraient servi de « germe de nucléation » et auraient crû vers l'autre bord du filon. La structure qui ressemble à une palissade montre que les cristaux n'ont pas été gênés dans leur croissance par des cristaux déjà présents au sein du magma, sans doute car la cristallisation a dû être très rapide. Autant qu'on puisse en juger sans lame mince, il y a parfois une continuité parfaite entre un cristal du filon et son « germe » sur l'éponte ; cela suggère que les conditions de pression et de température dans lesquelles a cristallisé le filon étaient très voisines de celles dans lesquelles a cristallisé le granite.

On peut alors proposer le scénario hypothétique suivant. Nous sommes en bordure du granite de Guérande ; le granite vient de cristalliser, mais est encore très chaud ; peut-être même reste-t-il encore un faible pourcentage de liquide entre les cristaux et très vraisemblablement plus au cœur du pluton ; dans ce solide encore chaud s'ouvre une veine où circule un magma saturé en eau, venant sans doute de l'intérieur du massif en cours de cristallisation ; ce magma reste sans doute un certain temps à l'état de surfusion dans cette veine, puis cristallise d'un coup.

Quelle que soit l'origine de cette structure originale, nous vous montrons quelques photographies pour montrer ce filon dans son contexte au sein d'un rocher breton, puis des vues de détail de cette cristallisation originale. Enfin des photos de la plage dans son ensemble, puis des images Google Earth /BRGM montreront le cadre géologique de ce filon exceptionnel.


Figure 4. Le rocher traversé par le filon de pegmatite à structure harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Le rocher traversé par le filon de pegmatite à structure harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Ce rocher est recouvert par les hautes mers. Son ensablement peut varier au gré des courants et des tempêtes.


Figure 5. Le rocher traversé par le filon de pegmatite à structure harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Le rocher traversé par le filon de pegmatite à structure harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Ce rocher est recouvert par les hautes mers. Son ensablement peut varier au gré des courants et des tempêtes.


Figure 6. La plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique) et son rocher traversé par le filon de pegmatite à structure harrisite, bordure Nord du granite de Guérande

La plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique) et son rocher traversé par le filon de pegmatite à structure harrisite, bordure Nord du granite de Guérande

Ce rocher est recouvert par les hautes mers. Son ensablement peut varier au gré des courants et des tempêtes.


Figure 7. Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

On voit très souvent dans ce filon les cristaux de quartz ou de feldspath des épontes se prolonger (souvent en diminuant de largeur) dans le filon et parfois atteindre l'autre bordure.


Figure 8. Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

On voit très souvent dans ce filon les cristaux de quartz ou de feldspath des épontes se prolonger (souvent en diminuant de largeur) dans le filon et parfois atteindre l'autre bordure.


Figure 9. Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

On voit très souvent dans ce filon les cristaux de quartz ou de feldspath des épontes se prolonger (souvent en diminuant de largeur) dans le filon et parfois atteindre l'autre bordure.


Figure 10. Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

On voit très souvent dans ce filon les cristaux de quartz ou de feldspath des épontes se prolonger (souvent en diminuant de largeur) dans le filon et parfois atteindre l'autre bordure.


Figure 11. Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Gros plan sur le filon de pegmatite à texture harrisite, bordure Nord du granite de Guérande, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

On voit très souvent dans ce filon les cristaux de quartz ou de feldspath des épontes se prolonger (souvent en diminuant de largeur) dans le filon et parfois atteindre l'autre bordure.


 

Figure 12. Vue générale de la plage de la Mine, Piriac-sur-Mer, Loire Atlantique

Vue générale de la plage de la Mine, Piriac-sur-Mer, Loire Atlantique

Le nom de cette plage vient d'une ancienne mine d'étain exploitée ici au XIXème siècle. Le rocher des figures précédentes se situe au niveau de la flèche rouge. Au centre de l'image, on voit un petit îlot connu sous le nom de « tombeau d'Almanzor ». Il s'agit d'un chaos granitique, sommairement aménagé de main humaine, à l'époque pré-celtique ou celtique, dit-on.


Une autre curiosité de la plage est un autre rocher appelé tombeau d'Almanzor, chaos granitique qui aurait été sommairement aménagé par l'homme à l'époque pré-celtique ou celtique. Il présente à sa surface des rigoles qui ne sont pas destinées à recueillir le sang de victimes de sacrifices, mais sont des figures classiques d'érosion des granites.

Figure 13. Le « tombeau d'Almanzor », chaos granitique sommairement aménagé à l'époque pré-celtique ou celtique, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Le « tombeau d'Almanzor », chaos granitique sommairement aménagé à l'époque pré-celtique ou celtique, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Les rigoles qui semblent descendre de ce qui ressemble à un autel de sacrifice ne sont pas des rigoles destinées à recueillir le sang de victimes. Ce sont des figures d'érosion assez classiques des granites, qu'on peut voir aussi bien à Piriac-sur-Mer ou ailleurs en Bretagne… qu'aux Seychelles.


Figure 14. Le « tombeau d'Almanzor », chaos granitique sommairement aménagé à l'époque pré-celtique ou celtique, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Le « tombeau d'Almanzor », chaos granitique sommairement aménagé à l'époque pré-celtique ou celtique, plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique)

Les rigoles qui semblent descendre de ce qui ressemble à un autel de sacrifice ne sont pas des rigoles destinées à recueillir le sang de victimes. Ce sont des figures d'érosion assez classiques des granites, qu'on peut voir aussi bien à Piriac-sur-Mer ou ailleurs en Bretagne… qu'aux Seychelles.


Figure 15. Érosion en rigoles de rochers granitiques, Trégastel, Côtes dArmor

Érosion en rigoles de rochers granitiques, Trégastel, Côtes dArmor

Les rigoles sont des figures d'érosion assez classiques des granites.


Figure 16. Érosion en rigoles de rochers granitiques, Seychelles

Érosion en rigoles de rochers granitiques, Seychelles

Les rigoles sont des figures d'érosion assez classiques des granites. Ici, l'anse Source d'Argent, sur l'île La Digue aux Seychelles.



Figure 18. Vue Google Earth de la presqu'île de Piriac-sur-Mer

Vue Google Earth de la presqu'île de Piriac-sur-Mer

La plage de la Mine (punaise jaune) est située à la limite Nord du massif granitique de Guérande.


Figure 19. Carte géologique de la presqu'île de Piriac-sur-Mer

Carte géologique de la presqu'île de Piriac-sur-Mer

La plage de la Mine (punaise jaune) est située à la limite Nord du massif granitique de Guérande (en violet).


Figure 20. Vue Google Earth localisant le rocher à filon pegmatitique à structure harrisite sur la plage de la Mine

Vue Google Earth localisant le rocher à filon pegmatitique à structure harrisite sur la plage de la Mine

Le filon est situé à quelques mètres de la bordure Nord du granite de Guérande, leucogranite intrusif dans des méta-rhyolites et des méta-sédiments plus anciens. De l'étain fut exploité sur ce site au XIXème siècle (d'où le nom du lieu-dit voisin et de sa plage), ainsi que de l'uranium (600 tonnes d'uranium métal furent extraites entre 1975 et 1989). Les restes de ces exploitations minières sont aujourd'hui très discrets.


Figure 21. Carte géologique localisant le rocher à filon pegmatitique à structure harrisite sur la plage de la Mine

Carte géologique localisant le rocher à filon pegmatitique à structure harrisite sur la plage de la Mine

Le filon est situé à quelques mètres de la bordure Nord du granite de Guérande (en violet), leucogranite intrusif dans des méta-rhyolites et des méta-sédiments plus anciens. De l'étain fut exploité sur ce site au XIXème siècle (d'où le nom du lieu-dit voisin et de sa plage), ainsi que de l'uranium (600 tonnes d'uranium métal furent extraites entre 1975 et 1989). La zone minéralisée en étain est figurée par des croisillons rouges sur la carte géologique. Les restes de ces exploitations minières sont aujourd'hui très discrets.


Mots clés : pegmatite, texture harrisite, filon, granite, altération, structure palissadique