Localiser sur la carte interactive (Latitude : 41.3397, Longitude : 9.2556)

Les bouches de Bonifacio (Corse), paradis du naturaliste en vacances – Les granitoïdes des Lavezzi

Matthias Schultz

Professeur de SVT, Lycée H. de Chardonnet, Chalon sur Saône

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

14/05/2020

Résumé

Granitoïdes des bouches de Bonifacio : contexte de formation, mélanges de magmas, enclaves, filons, diaclases, blocs, arène, désquamation…


Figure 1. Les bouches de Bonifacio, détroit d'une dizaine de kilomètres séparant la Sardaigne de la Corse, vue prise en direction du Nord depuis le Capo Testa de Santa Teresa di Gallura, une des pointes à l'extrême Nord de la Sardaigne

On distingue au loin les falaises gréso-calcaires claires de Bonifacio, à l'extrême Sud de la Corse et, en arrière plan, les sommets montagneux de la Corse, retenant les nuages à l'horizon. Les archipels d'iles françaises et italiennes sont situés hors champs à droite (c'est-à-dire à l'Est).


Figure 2. Photo prise dans les bouches de Bonifacio, détroit séparant la Sardaigne de la Corse, en direction du Nord depuis l'ile Lavezzo (ou Lavezzu en corse)

On distingue d'abord un étroit bras de mer séparant l'ile Lavezzo (au premier plan) de l'ile Cavallo (ou Cavaddu en corse), habitée (au second plan à droite). Ces deux iles, accompagnées de nombreux rochers, sont les principales représentantes de l'archipel français des Lavezzi. L'ile principale de Corse est visible au fond à gauche de la photo, avec sa côte puis ses reliefs élevés à l'horizon.


Figure 3. Photo prise dans les bouches de Bonifacio, détroit séparant la Sardaigne de la Corse, en direction du Sud-Est depuis la mer

On aperçoit l'ile Lavezzo ou Lavezzu, principale ile de l'archipel français des Lavezzi avec l'ile Cavallo ou Cavaddu. On devine l'ile principale de Sardaigne en fond, formant un horizon brumeux.


Les bouches de Bonifacio, détroit large de seulement 11 à 13 kilomètres pour une profondeur maximale de 100 mètres, séparent la Sardaigne de la Corse. On y trouve les iles italiennes de l'archipel de La Maddalena et les iles françaises de l'archipel des Lavezzi (principales iles : Lavezzo – ou en langue corse Lavezzu – et Cavallo – en langue corse Cavaddu) ainsi que de très nombreux écueils plus ou moins immergés. La présence de ces rochers disséminés, de forts courants (atteignant 1 m/s au point le plus étroit) et de vents violents, est à l'origine de la réputation de dangerosité de ce bras de mer auprès des navigateurs.

On peut d'ailleurs noter que les rochers de l'ile Lavezzo furent fatals à la frégate française Sémillante qui, le 15 février 1855, partant de Toulon pour la mer Noire afin d'aller participer à la guerre de Crimée, fut prise dans une tempête, drossée sur des écueils, et coula corps et biens. Les 750 soldats de la mission périrent tous dans cet accident, ce qui en fait une des pires catastrophes maritimes de l'histoire française. Un monument en forme de pyramide (voir figures 4 à 7) commémore l'événement, qui fut également relaté par Alphonse Daudet dans ses Lettres de mon moulin.

D'un point de vue scientifique, il y eut cependant des retombées positives : le drame motiva des recherches rétrospectives pour déterminer l'origine et la trajectoire de la tempête, et s'il aurait été possible de prédire son arrivée dans la zone. L'étude fut menée par l'astronome Urbain Le Verrier (célèbre pour avoir découvert “par le calcul” la planète Neptune), qui conclut que l'usage d'un réseau d'observateurs et du télégraphe (optique et électrique) aurait en effet permis d'anticiper la survenue de cette tempête née sur l'Atlantique, et de retenir la Sémillante au port. Ce fut l'acte fondateur de la diffusion des bulletins météorologiques.




Figure 7. Le phare actuel des iles Lavezzi pris depuis la mer

Ce phare fut érigé en 1874 à l'extrémité Sud de l'ile Lavezzo, près de vingt ans après le naufrage de la Sémillante.


En dehors de cet épisode tragique, les bouches de Bonifacio sont surtout réputées comme une destination touristique majeure, avec des paysages splendides et de nombreuses possibilités de baignade et de marches dans la nature. Des navettes partant du port de Bonifacio assurent notamment la desserte touristique des iles Lavezzi en saison, et sont une superbe opportunité pour un naturaliste en vacances d'observer roches et biodiversité. Pour joindre le plaisir à la découverte scientifique, et préserver les milieux fragiles, il est cependant conseillé d'éviter le plein été et ses flots de visiteurs…

Les iles Lavezzi ont été instituées en réserve naturelle à partir de 1982. Depuis 1999, elles font partie de la Réserve naturelle des Bouches de Bonifacio et seront intégrées dans le futur Parc marin international corso-sarde. L'ile de Cavallo, qui est habitée (et surnommée localement « l'ile des millionnaires », avec un soupçon de jalousie envers ses luxueuses villas inoccupées une large partie de l'année…), ne fait pas partie de la réserve. On observe divers écosystèmes : dunes et falaises maritimes, plages de sables et de galets, machairs (bords de mer fertiles), ilots et récifs, landes, maquis et garrigues, petits marais, et bien sûr herbiers sous-marins de posidonies. Sur et autour de l'ile Lavezzo en particulier, lézards, geckos, oiseaux marins, fleurs, mollusques et poissons méditerranéens font le bonheur des biologistes.

Mais ce qui frappe le plus le visiteur, ce sont les énormes blocs de granitoïdes, appelés blocs cyclopéens, qui constituent tout l'archipel des Lavezzi (figures 8 à 23). Ces iles basses sont un véritable chaos granitique (ou plutôt de granodiorites, comme nous le verrons plus loin) à demi-immergé. On y trouve toutes les caractéristiques classiques du modelé des paysages granit(oïd)iques : diaclases élargies progressivement, blocs initialement en forme de parallélépipèdes grossiers (voir figures 18 et 20 par exemple) mais peu à peu arrondis et déchaussés par l'érosion, chaos « en château fort » sur les points hauts (par exemple figures 10, 16, 18, 20…), éboulis de pente (figure 23 par exemple), champs de roches moins dégagées dans les points bas, desquamation de certains blocs « en pelures d'oignon » (figure 19 par exemple), spectaculaires taffonis sculptant des formes fantasques dans certains rochers (figures 6, 9, 10, 13 et 14 par exemple), arène granitique plus ou moins grossière, formant des plages et de petites dunes peu ou prou colonisées par la végétation (figures 12, 15, 17, 23… par exemple), etc. Admirons ces iles très photogéniques !


Figure 9. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les taffonis (cavités creusées par l'érosion).


Figure 10. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les taffonis (cavités creusées par l'érosion), les éboulis de pente et les chaos « en château fort » sur les points hauts.


Figure 11. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les chaos « en château fort » sur les points hauts, et les points bas où les blocs sont encore ennoyés dans l'arène granitique plus ou moins colonisée par la végétation méditerranéenne.


Figure 12. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez, ici, les blocs encore ennoyés dans l'arène granitique plus ou moins colonisée par la végétation méditerranéenne.


Figure 13. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les taffonis (cavités creusées par l'érosion). Le visiteur donne l'échelle.


Figure 14. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les spectaculaires taffonis (cavités creusées par l'érosion). On distingue en fond la côte corse et les reliefs montagneux à l'horizon.


Figure 15. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

L'arène s'accumule au pied des blocs, formant des plages et des petites dunes peu à peu colonisées par la végétation méditerranéenne.


Figure 16. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les chaos « en château fort » sur les points hauts. On distingue en fond à droite la côte corse.


Figure 17. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les éboulis de pentes et les blocs davantage ennoyés dans l'arène sur les points bas. Cette arène granitique forme des plages et des petites dunes peu à peu colonisées par la végétation méditerranéenne. On distingue en fond la côte corse.


Figure 18. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les chaos « en château fort » sur les points hauts, les éboulis de pentes, et les réseaux de diaclases découpant les blocs en parallélépipèdes grossiers, ensuite peu à peu arrondis par l'érosion.


Figure 19. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les taffonis (cavités creusées par l'érosion) et la desquamation du bloc principal « en pelures d'oignon ».


Figure 20. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les chaos « en château fort » sur les hauteurs, et les points bas davantage occupés par l'arène granitique.


Figure 21. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

On distingue la côte sarde à l'horizon, distante d'une dizaine de kilomètres seulement.


Figure 22. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les taffonis (cavités creusées par l'érosion), les chaos « en château fort » sur les hauteurs, et les points bas davantage occupés par l'arène granitique colonisée par la végétation méditerranéenne.


Figure 23. Les iles Lavezzi, un superbe chaos à demi-immergé, présentant toutes les caractéristiques du modelé érosif en pays granitique

Notez en particulier, ici, les éboulis de pente, et l'arène granitique progressivement colonisée par la végétation méditerranéenne.


Étudions à présent plus précisément les roches qui forment les affleurements côtiers de grande qualité dans l'archipel des Lavezzi.

La principale roche présente sur Lavezzo n'est pas un granite à strictement parler, mais une granodiorite à biotite et amphibole (figure 24). Elle fait partie d'un vaste assemblage de plutons de granitoïdes calco-alcalins, datant du Carbonifère terminal, −300 Ma environ, qui affleurent partout dans les bouches de Bonifacio, et sont désignés par les géologues comme l'ensemble U2a. Selon la classification utilisée, on peut les classer comme des granites “de type I”, c'est-à-dire issus de la fusion d'une source de composition Ignée (= des roches magmatiques et/ou métamorphiques préexistantes, mais pas sédimentaires ; concrètement une origine mixte, crustale continentale profonde et mantellique). On peut aussi les classer dans le groupe des “KCG” pour (K) potassic Calc-alkaline Granites  : granites calco-alcalins potassiques, ce qui correspond là aussi à des plutons issus de magmas hybrides, partiellement crustaux et partiellement mantelliques.

Quelle que soit la classification utilisée, la nature de ces granitoïdes traduit une mise en place dans un contexte en extension, interprété comme le reflet de l'affaissement tardi-orogénique de la chaine hercynienne.

Pour la classification des granitoïdes, on pourra se référer à l'article Il ne faut pas confondre granite et granite de Jean-François Moyen.

Plus généralement, le batholithe hercynien (Permo-Carbonifère) constitue le socle de toute la région, au mépris des frontières politiques (voir figures 38 à 40). Ainsi tout le Sud de la Corse et le Nord de la Sardaigne, à minima, sont structurés par l'histoire plutonique hercynienne, notamment par l'orientation NE-SO des intrusions, qui guide le tracé des reliefs et des côtes. Le constat est valable aussi pour les iles Lavezzi, et pour l'archipel italien de la Maddalena (formé de plutons de leucogranites). Cela souligne l'unité géologique du microbloc tectonique corso-sarde, qu'un niveau marin plus bas de quelques dizaines de mètres suffirait à réunir géographiquement.

L'extrême qualité de la notice de la carte géologique du secteur (feuille Sotta-Bonifacio-Santa Teresa du Gallura au 1/50 000, parue en 2011 avec un aperçu en figure 40 et une notice téléchargeable sur InfoTerre) mérite d'être signalée : elle comprend 366 pages (!), sur lesquelles le présent article s'est largement appuyé, et que le lecteur pourra parcourir avec délices (et concentration…) pour approfondir ce sujet.

Figure 24. Observation en gros plan de la principale roche constituant les iles Lavezzi : une granodiorite (appartenant à un vaste ensemble régional de plutons de granitoïdes)

Les principaux minéraux observables ici sont du quartz, des feldspaths blancs (plagioclases), des feldspaths légèrement rosés (surtout des microclines), et des minéraux noirs moins abondants : biotite et amphibole. Le grain est moyen (plurimillimétrique pour la majorité des minéraux, jusqu'à centimétrique pour les plagioclases). Notez la petite enclave arrondie à petits minéraux sombres (restite surmicacée, figure de mélange avec un magma basique, ou enclave basique ?).


L'observation des affleurements de l'ile de Lavezzo montre aussi des enclaves microgrenues sombres (figures 24 à 28) et des filons (figures 29 à 37), comme il est assez classique d'en observer dans les plutons de granitoïdes.

Les enclaves, formées de petits minéraux ferromagnésiens sombres, pourraient à priori correspondre à plusieurs cas de figures, non-exclusifs :

  • résidus de fusion de la roche-mère ayant donné le magma calco-alcalin, formés de minéraux plus réfractaires (tels que la biotite, par exemple, si la roche mère était un gneiss), enclaves alors qualifiées de restites ;
  • fragments d'encaissant arrachés lors de la remontée du magma calco-alcalin (y compris par exemple des fragments de roches magmatiques basiques formées auparavant) ;
  • roches magmatiques basiques (dolérites par exemple) d'origine mantellique, formées en même temps que le magma calco-alcalin, et s'y mélangeant de façon imparfaite.

La taille de ces enclaves est extrêmement variable (de centimétrique à pluridécimétrique), de même que leur abondance.

Les filons peuvent correspondre dans quelques cas à des granitoïdes de la même série calco-alcaline, mais de composition légèrement différente, ou simplement ayant subi une cristallisation plus (ou moins) poussée que le reste de l'intrusion (à titre d'exemples, la carte géologique relève des monzogranites à biotite, des dacites et des rhyodacites, ou encore des microgranites et des granites à structure porphyrique… figures 29 à 32).

Cependant, on observe surtout sur le terrain un essaim régional de dykes d'affinité initialement tholéitique (figures 33 à 37). Les roches basiques (gabbros, diorites, tonalites notamment) qui constituent ces dykes forment aussi plus rarement de petits plutons (décamétriques à hectométriques). Or de nombreuses enclaves dans les plutons calco-alcalins ont la même composition chimique et minéralogique (c'est-à-dire plagioclase + biotite ± amphibole ± clinopyroxène ± feldspath potassique ± quartz). De plus, l'observation montre que ces enclaves sont surtout abondantes à proximité des stocks gabbro-dioritiques de dimension hectométrique. En somme, un même magma mantellique semble à l'origine de ces inclusions de taille très diverses de roches basiques retrouvées dans les plutons de granitoïdes : l'origine et la nature de la majorité, voire de toutes les enclaves, est ainsi tranchée.

De plus, les grands feldspaths plagioclases des plutons calco-alcalins ont une structure complexe, qui reflète des variations de la chimie du magma au cours de leur cristallisation. C'est d'autant plus vrai, là aussi, que l'on s'adresse à des échantillons situés dans l'environnement proche des stocks basiques. De même, l'abondance des amphiboles dans les granitoïdes croît à proximité des intrusions gabbro-dioritiques. Toutes ces caractéristiques (complexité des plagioclases, abondance des micro-enclaves et de la hornblende…) traduisent l'implication des phénomènes de mélanges magmatiques dans la genèse de ces matériaux.

En miroir, l'affinité tholéitique des roches basiques semble couramment modifiée par l'influence du magma calco-alcalin des plutons. On y observe par exemple des minéraux hors équilibre dont des ocelles de quartz blindées par une couronne de ferromagnésiens.

Les observations de terrain montrent tantôt une netteté des contacts entre matériaux acide et basique, tantôt des figures classiques des processus de mélanges magmatiques. Ceci prouve que les deux magmas, acide et basique, ainsi intimement associés sous la forme de mélanges non achevés, se sont injectés de façon synchrone dans les parties hautes de la croute.

Toutes ces observations régionales sont assez classiques pour les batholithes tardi-orogéniques. Elles cadrent bien avec l'origine couramment admise des granitoïdes de type I  / KCG : des magmas hybrides, dus pour partie à une fusion de matériel mantellique et pour partie à l'anatexie de roches métamorphiques ou magmatiques préexistantes de la croute continentale.



Figure 27. Enclaves pluricentimétriques arrondies à petits minéraux sombres, probables résultats d'un mélange de magmas et de l'assimilation incomplète de ce magma basique d'origine mantellique par le magma calco-alcalin

L'aspect des enclaves (proportion de minéraux sombres) varie : est-ce le résultat de mélanges magmatiques plus ou moins évolué, ou d'une origine différente des enclaves ?


Figure 28. Série de plusieurs enclaves pluricentimétriques arrondies à petits minéraux sombres, probables résultats d'un mélange de magmas et de l'assimilation incomplète de ce magma basique d'origine mantellique par le magma calco-alcalin

L'aspect des enclaves (proportion de minéraux sombres, taille…) varie : est-ce le résultat de mélanges magmatiques plus ou moins évolué, ou d'une origine différente des enclaves ?


Figure 33. Filon gabbro-dioritique pluridécimétrique intrusif au sein de la granodiorite de l'ile Lavezzo

Le contact avec la granodiorite encaissante est assez net, ne montrant pas de mélanges de magma à ce niveau. En revanche la disposition hétérogène des minéraux sombres et clairs (litages) au sein du filon évoque des figures d'écoulement fluidal et de mélange imparfait entre zones plus basiques (plus sombres) et plus acides (plus claires).


Figure 34. Filon gabbro-dioritique, large d'1 m environ, intrusif au sein de la granodiorite de l'ile Lavezzo

Le contact avec la granodiorite encaissante montre quelques enclaves détachées du filon, à droite. De plus la disposition hétérogène des minéraux sombres et clairs (litages) au sein du filon évoque des figures d'écoulement fluidal et de mélange imparfait entre magmas basique (plus sombre) et acide (plus clair).


Figure 35. Série de filons basiques décimétriques dans la granodiorite de l'ile Lavezzo

Le contact avec la granodiorite encaissante est très net, et malgré quelques zones d'interpénétration, on ne voit pas de figures de mélanges magmatiques ici. Le contraste de granulosité / cristallisation entre le filon à structure microlithique ou doléritique, et la granodiorite bien grenue, est également frappant. Ce filon pourrait donc être plus tardif.


Figure 36. Détail de la série de filons basiques décimétriques dans la granodiorite de l'ile Lavezzo

Le contact avec la granodiorite encaissante est très net, et malgré quelques zones d'interpénétration, on ne voit pas de figures de mélanges magmatiques ici. Le contraste de granulosité / cristallisation entre le filon à structure microlithique ou doléritique, et la granodiorite bien grenue, est également frappant. Ce filon pourrait donc être plus tardif.


Figure 37. Détail de la série de filons basiques décimétriques dans la granodiorite de l'ile Lavezzo

Le contact avec la granodiorite encaissante est très net, et malgré quelques zones d'interpénétration, on ne voit pas de figures de mélanges magmatiques ici. Le contraste de granulosité / cristallisation entre le filon à structure microlithique ou doléritique, et la granodiorite bien grenue, est également frappant. Ce filon pourrait donc être plus tardif.


Figure 38. Les bouches de Bonifacio sur la carte géologique de France au 1/1 000 000

L'unicité du bloc corso-sarde de part et d'autre de ce détroit d'une dizaine de km de large et moins de 100 m de profondeur est évidente ici. On note l'abondance des granitoïdes, notamment ceux d'âges 18 et 19 (respectivement −335 à −295 Ma et −305 à −295 Ma d'après la légende : âges néo-varisques) qui composent entre autres les archipels des Lavezzi et de la Maddalena. Les figurés blancs indiquent des roches acides (les petites intrusions basiques n'étant pas représentables à cette échelle) ; en particulier, les × blancs désignent des granitoïdes calco-alcalins de collision tandis que les points blancs indiquent des granitoïdes « tholéitiques à peralcalins » d'extension continentale tardi-orogénique. Les roches sédimentaires du Miocène (en jaune) font l'objet d'un second article, Les bouches de Bonifacio (Corse), paradis du naturaliste en vacances – Le causse calcaire de Bonifacio .


Figure 39. Les bouches de Bonifacio sur la carte géologique de Corse au 1/250 000 (carte un peu ancienne ; la géologie des fonds marins n'est d'ailleurs pas représentée)

L'unicité du bloc corso-sarde de part et d'autre de ce détroit d'une dizaine de km de large et moins de 100 m de profondeur est évidente ici. On note à nouveau l'abondance des granitoïdes, et leur structuration selon un axe NE-SO qui détermine largement l'orientation des reliefs et des côtes en Corse. Des essaims de filons acides et basiques sont visibles à cette échelle, ainsi que de petits plutons basiques. Les roches sédimentaires du Miocène (en jaune) émergées autour de Bonifacio font l'objet d'un second article, Les bouches de Bonifacio (Corse), paradis du naturaliste en vacances – Le causse calcaire de Bonifacio .


Figure 40. Les bouches de Bonifacio sur la carte géologique de Corse au 1/50 000 (carte récente, 2011, à la notice très détaillée)

L'unicité du bloc corso-sarde de part et d'autre de ce détroit d'une dizaine de km de large et moins de 100 m de profondeur est évidente ici. On note à nouveau l'abondance des granitoïdes, avec plus de détails ici, et leur structuration selon un axe NE-SO qui détermine largement l'orientation des reliefs et des côtes en Corse. Des essaims de filons acides et basiques sont bien visibles à cette échelle, ainsi que de petits plutons basiques. Notez en particulier la granodiorite à biotite et amphibole de l'ile Lavezzo, orange, légendée 2γ4Che ; les filons de microgranite à texture porphyrique, en orange plus soutenu légendé ρµγ ; les filons de basalte sur la côte corse, en bleu légendé ß ; ou encore le petit stock basique de l'ile de Cavallo, en vert légendé θη. Les roches sédimentaires du Miocène émergées autour de Bonifacio (en jaune) font l'objet d'un second article, Les bouches de Bonifacio (Corse), paradis du naturaliste en vacances – Le causse calcaire de Bonifacio .

Notice détaillée à télé-consulter/-charger.

Localisation par fichier kmz de l'ile Lavezzo, ile principale des iles Lavezzi.


Concluons cet article en élargissant la beauté des observations de granitoïdes à l'ensemble de la Corse, avec des contextes de formation variés. Les Lavezzi ne sont qu'un des plus jolis exemples de cette richesse géologique corse. Quant à l'étude géologique des bouches de Bonifacio, nous la poursuivrons dans une seconde partie, consacrée à l'autre type de roche qui domine les affleurements régionaux : les grès calcaires du Miocène (cf. Les bouches de Bonifacio (Corse), paradis du naturaliste en vacances – Le causse calcaire de Bonifacio ).

Quelques repères bibliographiques

Localiser sur la carte interactive (Latitude : 41.3397, Longitude : 9.2556)