Image de la semaine | 11/11/2019

« La voilà donc cette andalousite qui des traits de son disthène a détruit l'harmonie ! Il en rosit, le traître ! », adaptation de deux vers de la tirade du nez de Cyrano de Bergerac (Edmond Rostand) à propos de disthènes se transformant en andalousites, massif des Maures (Var)

11/11/2019

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

Résumé

Disthènes, andalousites et disthènes partiellement transformés en andalousite dans le massif des Maures (Var).


Cristal de disthène (bleu) en train de devenir andalousite (rose), Le Lavandou (Var)

Figure 1. Cristal de disthène (bleu) en train de devenir andalousite (rose), Le Lavandou (Var).

On voit le cristal ou son empreinte au centre de l'image : à gauche le cristal proprement dit (bleu ou rose), à droite l'empreinte du cristal sur le quartz sous-jacent. On reconnait la morphologie “striée” fréquente chez les disthènes et absente dans les andalousites, “stries” dues à l'intersection entre des plans de clivage du disthène et la cassure de l'échantillon. Ces lignes se retrouvent à droite sur le quartz, là où le disthène a été enlevé. On reconnait cette structure striée dans la partie rose du cristal, preuve que c'est le disthène et ses clivages qui devient andalousite et non l'inverse (car l'andalousite ne possède pas de tels clivages). La majorité de la roche est faite de quartz laiteux. On voit aussi de la biotite (noire), de l'andalousite pure (rose foncé, en bas à gauche) et du disthène (flou, à l'arrière-plan en haut à gauche).

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Zoom arrière sur l'échantillon à disthène partiellement transformé en andalousite, Le Lavandou (Var)

Figure 2. Zoom arrière sur l'échantillon à disthène partiellement transformé en andalousite, Le Lavandou (Var).

Un long cristal bleu de disthène permet de localiser les différentes photos les unes par rapport aux autres. On reconnait, outre le cristal “mixte”, du disthène bleu, de l'andalousite rose, de la biotite noire brillante et du quartz.


Autre vue de l'échantillon à disthène et andalousite

Figure 3. Autre vue de l'échantillon à disthène et andalousite.

Un long cristal bleu de disthène permet de localiser les différentes photos les unes par rapport aux autres. On reconnait du disthène bleu, de l'andalousite rose, de la biotite noire brillante et du quartz.

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Autre vue de l'échantillon à disthène et andalousite

Figure 4. Autre vue de l'échantillon à disthène et andalousite.

Un long cristal bleu de disthène permet de localiser les différentes photos les unes par rapport aux autres. On reconnait du disthène bleu, de l'andalousite rose, de la biotite noire brillante et du quartz. La flèche blanche en haut à droitelocalise le cristal mixte des figures 1 et 2.

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Le massif des Maures (Var) est un fragment de socle hercynien porté à l'affleurement par la tectonique cénozoïque pyrénéo-provençale. Les Maures sont surtout connus pour leur station balnéaire spécialisée dans la concentration de riches et surveillée par un gendarme célèbre (celui de Saint Tropez), et par sa résidence présidentielle (le fort de Brégançon). Les biologistes le connaissent comme habitat de la seule tortue terrestre de France métropolitaine (Testudo hermanni). Les géologues le connaissent pour son histoire géologique complexe (cf. Présentation de la géologie régionale du Var   le massif hercynien des Maures et de Tanneron), ses roches rares comme la collobriérite (cf. Collobriérite dans la lithothèque de l'ENS de Lyon) et ses beaux minéraux comme la staurotide (cf. Les staurotides du massif des Maures (Var) et de la vallée de l'Ével (Morbihan)), l'andalousite et le disthène.

La série lithostratigraphique des Maures comprend des métapélites (des micaschistes) parfois très riches en aluminium. Quand le métamorphisme est assez fort, il s'y développe souvent staurotide et disthène ou andalousite, deux des trois polymorphes de la célèbre série “andalousite-sillimanite-disthène” (SiAl2O5). Le disthène est blanc nacré avec reflets bleutés quand il est sous forme de petits cristaux, d'un beau bleu quand il est sous forme de cristaux de grande taille (≥ 5 mm). L'andalousite est blanche à grise quand elle est impure, d'un beau rose (parfois foncé) quand ses cristaux sont grands et purs. On peut trouver des disthènes millimétriques, parfois plus grand (taille ≤ 1 cm) dans la masse de certains niveaux de micaschistes, souvent accompagnés de staurotide et/ou de grenat. Ces micaschistes contiennent souvent des lentilles d'exsudation remplies de quartz. Ces lentilles de quartz d'exsudation sont très fréquentes dans les séries métamorphiques silicatées. Les réactions métamorphiques sont souvent des réactions de déshydratation (partielle ou totale). L'eau libérée à haute température et haute pression (eau supercritique, cf.L'état supercritique en sciences de la Terre) dissout beaucoup de substances, dont la silice, mais aussi des “impuretés”, dont des ions aluminium… Ces eaux supercritiques peuvent migrer, voir leur pression, température, pH… varier, et la silice (et ses “impuretés”) peuvent alors précipiter dans des fractures, des plans de schistosité… Cette précipitation peut engendrer des cristaux beaucoup plus gros que ceux des micaschistes encaissants. C'est ainsi qu'on trouve dans les Maures des lentilles à quartz et disthène, à quartz et andalousite, parfois à quartz, disthène et andalousite, et, exceptionnellement, des lentilles à quartz et « disthène devenant andalousite ». Pour faire de belles trouvailles, il faut parcourir les Maures, et espérer tomber sur des travaux mettant à jours des affleurements “frais” avec des échantillons déjà fragmentés et ne demandant qu'à être collectés (réfection de chemin forestier, ouverture de piste pour la prévention des incendies de forêt, travaux d'adduction d'eau…). Tous les échantillons montrés ici ont été ramassés dans de tels sites (sur les communes du Lavandou, du Rayol-Canadel-sur-Mer et de La Mole), durant quelques weekends, sans dégrader les affleurements (sans donner un coup de marteau) mais en ramassant des pierres dégagées par ces travaux. La majorité des échantillons présentés ici proviennent d'un chantier ouvert au Lavandou dans les années 1985 à 1995 pour aménager un nouveau réservoir d'eau souterrain. Il suffisait de se baisser et d'échantillonner dans les déblais. Les affleurements naturels à beaux disthènes sont trop beaux et trop rares pour être dégradés. Ces échantillons sont maintenant dans la collection de l'ENS de Lyon (ou dans les collections de l'Université d'Aix-Marseille).

Vue d'ensemble d'un affleurement naturel de micaschistes des Maures, commune de la Mole (Var)

Figure 5. Vue d'ensemble d'un affleurement naturel de micaschistes des Maures, commune de la Mole (Var).

Les lentilles de quartz d'exsudation sont parfaitement visibles. C'est dans de telles lentilles qu'on peut trouver, parfois, de beaux disthènes ou de belles andalousites, en particulier quand ces niveaux sont affectés par des travaux.


Un affleurement naturel de micaschistes des Maures, commune de la Mole (Var)

Figure 6. Un affleurement naturel de micaschistes des Maures, commune de la Mole (Var).

Les lentilles de quartz d'exsudation sont parfaitement visibles. C'est dans de telles lentilles qu'on peut trouver, parfois, de beaux disthènes ou de belles andalousites, en particulier quand ces niveaux sont affectés par des travaux.


Échantillon de micaschiste des Maures, La Mole (Var)

Figure 7. Échantillon de micaschiste des Maures, La Mole (Var).

Il s'agit d'un faciès à “gros” minéraux. On y reconnait quartz, micas, grenats, staurotides et disthènes (baguettes blanc nacré à bleuté).

Échantillon ramassé entre 2000 et 2010.


Zoom sur un échantillon de micaschiste des Maures, La Mole (Var)

Figure 8. Zoom sur un échantillon de micaschiste des Maures, La Mole (Var).

Il s'agit d'un faciès à “gros” minéraux. On y reconnait quartz, micas, grenats, staurotides et disthènes (baguettes blanc nacré à bleuté).

Échantillon ramassé entre 2000 et 2010.


Pour le plaisir des yeux, nous vous présentons d'autres photographies de disthènes et/ou d'andalousites de belle taille ayant cristallisé dans une lentille d'exsudation riche en quartz. Les minéraux y sont plus gros et plus colorés que dans les micaschistes. Les photographies d'ensemble montrent souvent la lentille d'exsudation et son encaissant micaschisteux.

Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var)

Figure 9. Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var).

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var)

Figure 10. Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var).

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var)

Figure 11. Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var).

Échantillon de l'Université de Marseille, récolté en 2019


Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var)

Figure 12. Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var).

Échantillon de l'Université de Marseille, récolté en 2019


Beau disthène dans une lentille de quartz incluse dans un micaschiste très riche en biotite, Le Lavandou (Var)

 
Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var)

Figure 14. Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var).

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var)

Figure 15. Lentille de quartz à disthène au sein de micaschistes, Le Lavandou (Var).

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Gros plan sur un des disthènes de l'échantillon précédent montrant un disthène déformé, “ondulé”, Le Lavandou (Var)

Figure 16. Gros plan sur un des disthènes de l'échantillon précédent montrant un disthène déformé, “ondulé”, Le Lavandou (Var).

En lame mince, ce disthène montrerait une extinction roulante. Cette déformation montre qu'il y a eu des mouvements tectoniques postérieurs à la cristallisation de cette lentille d'exsudation.

Échantillon récolté entre 1985 et 1995.


Figure 17. Lame mince (LPNA, en haut, et LPA, en bas) d'un disthène millimétrique déformé avec une belle extinction roulante visible en LPA.

Cette lame mince a été taillée dans un gneiss ne venant pas du massif des Maures.


Grosse andalousite rose dans des micaschistes des Maures, Le Lavandou (Var)

Figure 18. Grosse andalousite rose dans des micaschistes des Maures, Le Lavandou (Var).

Échantillon ENS Lyon, récolté entre 1985 et 1995.


Zoom sur une grosse andalousite rose dans des micaschistes des Maures, Le Lavandou (Var)

Figure 19. Zoom sur une grosse andalousite rose dans des micaschistes des Maures, Le Lavandou (Var).

Échantillon ENS Lyon, récolté entre 1985 et 1995.


Diagramme pression-température montrant les champs de stabilité des trois silicates d'alumine (andalousite, sillimanite, disthène) ainsi que celui de la staurotide

Figure 23. Diagramme pression-température montrant les champs de stabilité des trois silicates d'alumine (andalousite, sillimanite, disthène) ainsi que celui de la staurotide.

La paragenèse des micaschistes des figures 7 et 8 a été acquise à l'intersection des champs du disthène et de la staurotide. Les lentilles d'exsudation à quartz + disthène ont cristallisé dans le champ de stabilité du disthène. Les lentilles d'exsudation à quartz + andalousite peuvent avoir trois origines : (1) avoir cristallisé dans le seul champ de l'andalousite (cristallisation tardive), (2) avoir cristallisé dans le champ du disthène puis avoir recristallisé dans le champ de l'andalousite (métamorphisme rétrograde), ou (3) avoir cristallisé juste à la limite des deux champs. La figure 1 donnant la preuve “morphologique” que du disthène se transforme en andalousite nous fait “choisir” la solution 2. Les flèches bleues et roses indiquent des trajets pression-température possibles des lentilles d'exsudation.