Mots clés : améthyste, filon, géode, quartz
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Les améthystes du Livradois et la maison de l'Améthyste, Le Vernet-Chaméane, Puy-de-Dôme

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

23/09/2019

Résumé

Filons et géodes à améthyste (quartz violet) déposée par circulation hydrothermale dans des failles affectant des granites, mécanisme différent de la minéralisation par circulation hydrothermale dans des laves encore chaudes à vacuoles.


Cet article est le résultat d'une visite sur le terrain, visite pilotée le 17 juin 2019 par Pierre Lavina de la maison de l'Améthyste et Mathieu Moulin, directeur de la Compagnie des Minéraux  d'Auvergne, société visant l'exploitation des Mines de Poux.

Figure 1. Améthyste cimentant une “brèche tectonique” à éléments de granite, Mine de Poux, Le Vernet-Chaméane, Puy-de-Dôme

Améthyste cimentant une “brèche tectonique” à éléments de granite, Mine de Poux, Le Vernet-Chaméane, Puy-de-Dôme

Dans cette “brèche”, chaque bloc de granite est séparé du bloc adjacent par une large fissure ouverte, fissure ouverte incomplètement remplie par de l'améthyste cristallisée, une variété violette de quartz.





Figure 5. Vue d'ensemble de l'affleurement des quatre images précédentes, affleurement situé au fond d'une tranchée d'exploration de l'améthyste

Vue d'ensemble de l'affleurement des quatre images précédentes, affleurement situé au fond d'une tranchée d'exploration de l'améthyste

Une pompe est nécessaire pour vider l'eau de cette tranchée. On voit que la zone de brèche à ciment d'améthyste est encaissée dans du granite peu ou pas fracturé.


Figure 6. Vue d'ensemble de la moitié Ouest de la tranchée d'exploration d'améthyste (Mines de Poux) où ont été prises les cinq photos précédentes

Vue d'ensemble de la moitié Ouest de la tranchée d'exploration d'améthyste (Mines de Poux) où ont été prises les cinq photos précédentes

On voit la teinte violette de l'améthyste à gauche du tuyau allant de la flaque d'eau de gauche à la pompe. La forme de la tranchée révèle la forme de la zone bréchique à améthyste : cette brèche à améthyste forme une “lame” subverticale (orientée ONO-ESE) encaissée dans le granite. La géométrie de cette zone de brèche permet de l'interpréter comme une brèche de faille (cf. figures 8 et 9 de Miroir de faille décrochante : faille du Vuache, la Petite Balme, Sillingy (Haute Savoie)), faille orientée ONO-ESE. Des eaux hydrothermales chargés de silice (et de fer) ont circulé dans cette zone de brèche de faille. Une forte pression de fluide syn- ou post-mouvement de faille a sans doute participé à la fracturation (fracturation hydraulique, cf. figures 7 et 8 de Barytine stratoïde dans le Jurassique basal des Causses, région de Millau, Aveyron), et les eaux saturées en silice ont circulé dans les fractures élargies et y ont déposé de l'améthyste, silice colorée en violet par du fer. La zone de faille minéralisée est devenue un “filon” au sens des mineurs.


L'améthyste est une variété de quartz (SiO2) de couleur violette. Cette couleur est due à du fer tétravalent se substituant au silicium dans une petite minorité des tétraèdres (SiO4)4, avec une teneur en fer de quelques dizaines à quelques centaines de ppm (partie pour million). L'améthyste d'Auvergne se trouve dans des filons de quartz hydrothermal, filons tardi-hercyniens, filons réutilisant et minéralisant parfois (mais pas toujours) des brèches de faille. Les filons de quartz hydrothermaux sont fréquents dans toute la chaine hercynienne, filons uniquement quartzeux (cf., par exemple, Le quartz géant de St Paul La Roche (Dordogne, Sud-Ouest du Limousin)), ou bien filons où le quartz est associé à d'autres minéraux (cf., par exemple, Les mines d'or du district de Saint-Yrieix-la-Perche et la Maison de l'Or en Limousin au Chalard (Haute-Vienne)). Dans le Livradois (horst situé entre les grabens oligocènes d'Issoire et d'Ambert, où se trouve le Vernet-la-Varenne, voir figure 28), ces filons siliceux recoupent deux types de granites (leucogranite et monzogranite porphyroïde) intrusifs dans des migmatites. Ces filons sont classiquement dits “périgranitiques”, bien que la relation de ces filons avec les granites soit discutée. Il semble acquis que le granite en cours de refroidissement fournit la chaleur qui est le moteur des circulations hydrothermales périgranitiques. Mais ce qui est discuté, c'est l'origine de l'eau et des substances chimiques dissoutes dans ces eaux. Suivant les cas, les eaux hydrothermales et les substances dissoutes proviendraient soit de l'encaissant réchauffé, soit du granite en fin de cristallisation, soit des deux à la fois. De plus, dans le cas des améthystes d'Auvergne, il n'est pas exclu que les évènements volcano-tectoniques oligo-miocènes aient en plus partiellement réactivé-réutilisé d'anciens systèmes hydrothermaux hercyniens (un hydrothermalisme cénozoïque a également engendré un hydrothermalisme ayant déposé de la barytine BaSO4 (cf. La barytine de la Côte d'Abot (Puy de Dôme) et autres barytines jaune miel d'Auvergne). L'immense majorité des filons de quartz du Massif Central n'est pas constituée d'améthyste mais de quartz incolore. La majorité des quartz améthyste se trouve dans la région du Livradois (Vernet-Chaméane, La Chapelle sur Usson, Saint-Germain l'Herm…). Pourquoi cette localisation ?

L'améthyste du Livradois a été exploitée artisanalement au moins depuis le XVIIe siècle. Un commerce d'améthyste avec l'Espagne (bague pour les évêques ?) eu lieu au XVIIIe siècle. Profitant du développement du thermalisme en Auvergne à la fin du XIXe siècle avec de riches curistes venant « prendre les eaux », fut fondée la Taillerie de Royat qui vendait des améthystes (brutes et taillées) au public jusqu'en 2004 (sur la fin de son activité, la Taillerie de Royat ne vendait plus que des améthystes d'Amérique du Sud). Les dernières exploitations artisanales d'améthyste en Livradois à seule fin de bijoux et pierres taillées cessèrent en 1975.

La notice de la carte géologique de Saint-Germain-Lembron au 1/50 000, publiée en 1993 (mais rédigée quelques années auparavant) décrit comme suit les gisements d'Améthyste du Livradois.

Améthyste. Les gîtes et indices recensés correspondent à des filons encaissés dans des migmatites et/ou des monzogranites ou leucogranites, dans la moitié Nord de la carte en grande majorité. Les données économiques du fichier BSS […] indiquent que les filons d'améthyste recensés n'ont probablement plus aucun intérêt économique dans la conjoncture actuelle. Les trois principaux gîtes sont ceux de Genestine, Bansat et la Croix. Le gisement de Genestine a été exploité au XVIIe siècle, puis repris et exploité jusqu'en 1974, par puits et tranchées. En dehors de quelques tranchées, ces travaux anciens sont actuellement éboulés ou remblayés. Le gisement de La Croix est situé dans une caisse filonienne à gangue de quartz, de puissance métrique ou plus, les veines d'améthyste exploitées à ciel ouvert ou par puits avaient une puissance de 10 cm au maximum. Actuellement les anciens travaux sont éboulés, noyés ou remblayés et les réserves possibles sont faibles et de qualité médiocre.

Mais des acteurs locaux eurent l'idée de relancer une activité “améthyste” à destination des touristes au Vernet-la-Varenne, commune du Vernet-Chaméane (et également dans la commune voisine de La Chapelle-sur-Usson). En 2009, fut créée la maison de l'Améthyste, maintenant installée dans le château de Monfort (propriété de la commune du Vernet-Chaméane), qui domine le bourg du Vernet-la-Varenne. La maison de l'Améthyste propose un musée de l'améthyste, des activités de taille, des activités pour les enfants… Parallèlement, M. Nicolas Léger et Mme Aubard achetèrent des terrains contenant des filons partiellement exploités par le passé ainsi que des filons inédits, le site des Mines de Poux ; et c'est la société de droit privé Compagnie des Minéraux d'Auvergne (dont les propriétaires sont respectivement président et associée fondatrice) qui à la “charge” de les remettre en exploitation. Ces terrains sont donc maintenant des terrains privés, et d'accès réglementé (on ne peut y accéder que dans le cadre des activités de la maison de l'Améthyste). Cette société a établi un partenariat avec la maison de l'Améthyste : elle la fournit en échantillons, et la maison de l'Améthyste organise des visites des mines de Poux ; la recherche et la récolte sur place d'échantillons est comprise dans le prix de la visite dans la limite de 50 g/personne, et le supplément éventuel est facturé par le propriétaire de la mine pour environ 2 €/100g (20 €/kg).

Dans la suite de cet article, nous vous montrons : (1) quatre autres images du filon où ont été prises les premières photographies ; (2) quatre images d'une autre tranchée exploitant un autre filon situé un peu plus à l'Est ; (3) quatre photographies d'échantillons qu'on peut trouver autour des tranchés ; (4) sept images du musée de la maison de l'Améthyste ; (5) trois figures concernant le contexte géologique local ; et enfin (6) trois images concernant les principaux gisements d'améthyste du monde, gisements qui se sont formés dans un tout autre contexte géologique : les géodes d'améthyste des trapps basaltiques du Parana (Brésil, Uruguay et Argentine).

Figure 7. Vue d'ensemble de la tranchée exploitant un “filon” (bréchique) d'améthyste, Mine de Poux, Puy-de-Dôme

Vue d'ensemble de la tranchée exploitant un “filon” (bréchique) d'améthyste, Mine de Poux, Puy-de-Dôme

Les 6 premières photos ont été prises près de la pompe qu'on voit au fond; les trois suivantes ont été prises près du cône de signalisation rouge et blanc qu'on voit au premier plan.


Figure 8. Zoom sur la partie orientale du filon des images précédente (près du cône de circulation), Mine de Poux, Puy-de-Dôme

Zoom sur la partie orientale du filon des images précédente (près du cône de circulation), Mine de Poux, Puy-de-Dôme

La géométrie anastomosée des filonnets d'améthyste remplissant-cimentant les fractures de la brèche de faille est bien visible. On voit aussi que l'intensité du violet varie du bord d'un filonnet à son milieu : la composition et/ou les conditions physico-chimiques de l'eau qui y circulait ont varié au cours du temps.


Figure 9. Zoom sur la partie orientale du filon des images précédente (près du cône de circulation), Mine de Poux, Puy-de-Dôme

Zoom sur la partie orientale du filon des images précédente (près du cône de circulation), Mine de Poux, Puy-de-Dôme

La géométrie anastomosée des filonnets d'améthyste remplissant-cimentant les fractures de la brèche de faille est bien visible. On voit aussi que l'intensité du violet varie du bord d'un filonnet à son milieu : la composition et/ou les conditions physico-chimiques de l'eau qui y circulait ont varié au cours du temps.


Figure 10. Zoom sur la partie orientale du filon des images précédente (près du cône de circulation), Mine de Poux, Puy-de-Dôme

Zoom sur la partie orientale du filon des images précédente (près du cône de circulation), Mine de Poux, Puy-de-Dôme

La géométrie anastomosée des filonnets d'améthyste remplissant-cimentant les fractures de la brèche de faille est bien visible. On voit aussi que l'intensité du violet varie du bord d'un filonnet à son milieu : la composition et/ou les conditions physico-chimiques de l'eau qui y circulait ont varié au cours du temps.



Figure 12. Vue de détail de filonnets de quartz situé sur le bord de la deuxième tranchée

Vue de détail de filonnets de quartz situé sur le bord de la deuxième tranchée

Le filon en haut à droite de la photo n'a pas de teinte violette ; celui du centre est fait de quartz laiteux sur ses bords, d'améthyste en son centre. Des cristaux automorphes ont cristallisé dans le fluide hydrothermal quand il restait une cavité non remplie de quartz au centre du filonnet.


Figure 13. Plan lointain sur une partie de la paroi de la deuxième tranchée

Plan lointain sur une partie de la paroi de la deuxième tranchée

Une cavité géodique tapissée de cristaux automorphes est bien visible.


Figure 14. Gros plan sur une partie de la paroi de la deuxième tranchée

Gros plan sur une partie de la paroi de la deuxième tranchée

Une cavité géodique tapissée de cristaux automorphes est bien visible.


Figure 15. Gros plan sur un échantillon contenant un filonnet fait de quartz blanc laiteux sur ses bords et d'améthyste en son centre

Gros plan sur un échantillon contenant un filonnet fait de quartz blanc laiteux sur ses bords et d'améthyste en son centre

Cette zonation se retrouve très fréquemment dans la mine de Poux, preuve que les variations physico-chimiques du fluide hydrothermal se faisaient dans le même ordre sur plusieurs centaines de mètres-carrés.


Figure 16. Échantillon de brèche granitique cimentée par des filonnets d'améthyste, souvent géodique

Échantillon de brèche granitique cimentée par des filonnets d'améthyste, souvent géodique

On retrouve la zonation des couleurs fréquente dans le secteur : filons blancs sur les bords, violets en leur centre.


Figure 17. Vue d'ensemble sur un échantillon d'améthyste bien cristallisée

Vue d'ensemble sur un échantillon d'améthyste bien cristallisée

Certains cristaux ont une forme pseudo-cubique, figure obtenue par réduction/disparition d'une face sur deux de la pyramide normalement à six faces.


Figure 18. Zoom sur un échantillon d'améthyste bien cristallisée

Zoom sur un échantillon d'améthyste bien cristallisée

Certains cristaux ont une forme pseudo-cubique, figure obtenue par réduction/disparition d'une face sur deux de la pyramide normalement à six faces.


Figure 19. Zoom sur un échantillon d'améthyste bien cristallisée

Zoom sur un échantillon d'améthyste bien cristallisée

Certains cristaux ont une forme pseudo-cubique, figure obtenue par réduction/disparition d'une face sur deux de la pyramide normalement à six faces.



La maison de l'Améthyste comporte un musée avec des salles exposant des échantillons divers, des panneaux explicatifs, des installations de taille… Il y a aussi une boutique. Elle organise des visites guidées du musée et de la Mine de Poux, des activités pour les enfants, des visites pour les scolaires…

Figure 21. Le château de Montfort, château du XVe siècle, propriété de la commune du Vernet-Chaméane, domine le village du Vernet-le-Varenne

Le château de Montfort, château du XVe siècle, propriété de la commune du Vernet-Chaméane, domine le village du Vernet-le-Varenne

C'est dans ce château (qui, d'après la légende, abrita un des –nombreux- amours de la reine Margot, sœur d'Henri III et première femme d'Henri IV), qu'est installée la maison de l'Améthyste.

Localisation par fichier kmz de la maison de l'Améthyste.



Figure 23. Échantillons d'améthyste présentés dans le musée de la maison de l'Améthyste

Échantillons d'améthyste présentés dans le musée de la maison de l'Améthyste

Les quatre échantillons de droite sont d'origine locale. Les deux échantillons de gauches viennent des trapps du Parana (Crétacé inférieur d'Amérique du Sud), voir figures 31 à 33.




Figure 26. L'un des panneaux du musée de l'améthyste

L'un des panneaux du musée de l'améthyste

Ce panneau explique les deux origines principales de l'améthyste (filon péri-granitique comme en Auvergne et remplissage de géodes dans des coulées de basalte).



Figure 28. Extrait de la carte géologique au 1/50 000 de Saint-Germain-Lembron aux environs de la maison de l'Améthyste (astérisque jaune)

Extrait de la carte géologique au 1/50 000 de Saint-Germain-Lembron aux environs de la maison de l'Améthyste (astérisque jaune)

Le BRGM a cartographié trois filons de quartz (Q, en jaune). D'autres indices minéralisés mais trop petits pour être figurés sont indiqués par des initiales (surlignées ici en jaune pour en accroitre la visibilité) indiquant les espèces minérales intéressantes associées au quartz : am = améthyste, U = minerais d'uranium, Cu = minerais de cuivre, Ba = barytine).


Figure 29. Localisation du contexte géologique des améthystes du Livradois (punaise verte) sur la carte géologique de France au 1/1 000 000

Localisation du contexte géologique des améthystes du Livradois (punaise verte) sur la carte géologique de France au 1/1 000 000

Le Livradois correspond à la zone de montagne comprise entre les grabens oligocènes de Limagne et d'Ambert. Outre ses gisements d'améthyste, le Livradois est également connu car c'est le berceau de la fourme d'Ambert.


Figure 30. Localisation de la maison de l'Améthyste sur la carte géologique de France au millionième

Localisation de la maison de l'Améthyste sur la carte géologique de France au millionième

Localisation par fichier kmz de la maison de l'Améthyste.


Actuellement, la majorité des améthystes extraites et vendues dans le monde provient d'un autre type de gisement que ceux d'Auvergne. Ces améthystes vendues dans les magasins et bourses aux minéraux, dans les bijouteries… ne viennent pas de filons de quartz (péri-granitiques) comme en Auvergne, mais du remplissage tardif de vacuoles (anciennes bulles de gaz), vacuoles parfois fréquentes dans certaines coulées de basaltes des grands trapps. Des eaux percolant dans ces coulées déjà solides mais encore chaudes déposent souvent dans ces vacuoles des zéolithes et des carbonates (cf. La double réfraction de la calcite) mais aussi parfois de la silice sous forme de calcédoine, de quartz (cf. Géodes et hydrothermalisme), et parfois d'améthyste. Le Brésil, l'Uruguay et dans une moindre mesure l'Argentine exploitent ce type de gisement dans les trapps du Crétacé inférieur du Parana. Ces géodes d'améthyste, une fois séparées du basalte les contenant, ont souvent une forme ovoïde, et beaucoup pensent que ces géodes d'améthyste remplissent des bombes volcaniques (cf. Mini et maxi bombes fuselées). Les marchands de minéraux qui, en Auvergne, laissent plus ou moins croire que ces améthystes sud-américaines sont d'origine auvergnate, ne démentent que rarement cette idée fausse.

Figure 31. Carte géologique de l'Amérique du Sud

Carte géologique de l'Amérique du Sud

Les trapps du Parana (Crétacé inférieur) correspondent à la grande tache verte (quand le vert est surchargé de pointillés) localisé par la flèche rouge.


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Mots clés : améthyste, filon, géode, quartz