Image de la semaine | 06/03/2023
Méga-pillow lavas et mini-perles de calcite de la plage de Menakoz, commune de Sopela (Pays basque espagnol)
06/03/2023
Résumé
Des coulées exceptionnelles à méga-coussins de lave fracturés et calcitisés, et sphérules de calcite. Eau de mer, échanges cationiques et altération différentielle.
Nous avons déjà vu des basaltes basques (datés de 100 à 85 Ma, de l'Albien terminal au Santonien inférieur), basaltes mis en place sous la mer et interstratifiés dans les terrains regroupés classiquement sous le terme de « flyschs basques », flyschs datant du Crétacé supérieur au Paléocène.
Planet-Terre a déjà abordé ces sédiments, son volcanisme interstratifié, leur tectonique…
Concernant les « flyschs basques », on relira : Les flyschs du Crétacé-Tertiaire du Pays Basque : slumps et méga-slumps, turbidites et méga-turbidites..., Zumaia (pays basque espagnol) : là où l'érosion marine joue avec les couches sub-verticales des flyschs yprésiens (Éocène inférieur), Les trois plus beaux affleurements de la limite K-T en Pays Basque : Bidart, Baie de Loya et Zumaia, Failles affectant une série marno-calcaire montrant des cycles astronomiques de type Milankovitch, Zumaia, Espagne, Les slumps et les pillow lavas crétacés d'Armitza, Pays basque espagnol…
Concernant les basaltes alcalins, on retrouvera : Un volcanisme bien méconnu et pourtant si riche d'enseignement : le volcanisme du Crétacé supérieur du Pays Basque, ses pillow-lavas et la salinité de l'eau de mer, Un exceptionnel affleurement de pillow-lavas hydrothermalisés, Eibar, Pays Basque espagnol, Les slumps et les pillow lavas crétacés d'Armitza, Pays basque espagnol.
L'affleurement de cette semaine concerne encore ces basaltes sous-marins du Crétacé supérieur et n'apportera que peu de renseignements nouveaux par rapport à ce qui est décrit dans ces articles consacrés au volcanisme (origine, signification géodynamique, implication sur la salinité de l'eau de mer…). Il a pour but de montrer des beaux objets géologiques, objets classiques mais ici de faciès inhabituel : des pillow lavas “géants” avec prismation rayonnante, et des “perles” de calcite. Toutes les photographies ont été prises à une quinzaine de kilomètres au Nord-Ouest de Bilbao, à l'extrémité Ouest de la plage de Menakoz. Pensez-y si vous allez en vacances sur les plages basques ou si vous allez visiter le Musée Guggenheim de Bilbao.
Cet affleurement et ses “perles” posent deux questions.
Première question : pourquoi ces sphérules de calcites qui, à priori, remplissent des vacuoles périphériques d'un pillow (cf. Un exceptionnel affleurement de pillow-lavas hydrothermalisés, Eibar, Pays Basque espagnol) sont-elles en relief au-dessus de la surface de la fracture qui a coupé le pillow en deux ? On peut supposer qu'il s'agit d'altération-érosion différentielle. La calcite est peu altérable par l'eau de mer qui, en surface, est sursaturée en CaCO3 et a un pH de 8,2, légèrement basique. Par contre le basalte est très altérable, surtout par l'eau de mer. Par gros temps et marée haute, les vagues viennent frapper ce pillow. Cette eau imbibe le basalte et l'altère dans sa masse, beaucoup plus que la calcite. Et le déferlement des vagues enlève beaucoup plus facilement le basalte en cours d'altération que la calcite.
La deuxième question concerne l'origine de la calcite. La réponse à cette question, qui a des implications beaucoup plus importantes que quelques sphèrules de calcite, se trouve à la fin de l'article Un volcanisme bien méconnu et pourtant si riche d'enseignement : le volcanisme du Crétacé supérieur du Pays Basque, ses pillow-lavas et la salinité de l'eau de mer. Un basalte émis sous la mer, que ce soit au niveau d'une dorsale ou comme ici d'une marge continentale en cours de formation, est soumis à un intense hydrothermalisme dû à des circulations d'eau de mer réchauffée. Les cations de l'eau de mer, en particulier les deux plus abondants, Na+ (10,78 g/L) et Mg+2 (1,28 g/L), réagissent avec deux des minéraux les plus important des basaltes, les feldspaths et les pyroxènes, selon les réactions suivantes :
- plagioclase calcique (anorthite) + Na+ (eau de mer) → plagioclase sodique (albite) + Ca2+,
- pyroxène calco-magnésien (diopside) + Mg2+ (eau de mer) → pyroxène magnésien (enstatite) + Ca2+.
Il y a donc “décalcification” des minéraux des basaltes, et c'est ce calcium qui va former la calcite qui remplit les vacuoles. Et en plus, il y a “désodiumisation” et “démagnésification” de l'eau de mer ; mais c'est une autre histoire.
Et, comme le montrent les photographies suivantes, cette calcite ne fait pas que remplir des vacuoles, elle remplit les très nombreuses fractures qui affectent cette coulée de basalte du Crétacé.
Tous les pillow visibles à l'Ouest de la plage de Menakoz ne sont pas “exceptionnels” (géants, calcitisés, prismés…). Il y en a de parfaitement “classiques”, tels ceux qu'on peut voir dans tous les affleurements de volcanisme sous-marin ou sous-lacustre, et bien sûr dans les ophiolites et au niveau des dorsales (cf. Les ophiolites en 180 photos – 4/7 Basaltes en coussins, coulées et sédiments).
Source - © 2008 D’après Alberto Varela – CC BY 2.0 |
Source - © 2013 D'après Aser Hilario, modifié |