Promenade géologique dans la vallée de l'Agly, Pyrénées-Orientales (et ses alentours) – 1bis/ Les scapolites, minéraux de haute température - basse pression caractéristiques du métamorphisme crétacé supérieur des Pyrénées

Nous avons vu la semaine dernière (cf. Promenade géologique dans la vallée de l'Agly, Pyrénées-Orientales – 1/ Écailles tectoniques, brèches, serpentines et autres silicates de magnésium) des brèches, dont les éléments de marbre contenaient des scapolites. Les scapolites sont des alumino-silicates (des tectosilicates comme le quartz, les feldspaths, les zéolites…) riches en éléments volatils. Elles cristallisent dans le système tétragonal (encore appelé quadratique). Elles sont également connues sous le nom de dipyre. Elles forment une solution solide entre 3 pôles : le pôle calco-carbonaté [Ca₄(AlSiO₄)₆CO₃] appelé méionite, le pôle calco-sulfaté [Ca₄(AlSiO₄)₆SO₄] appelé silvialite, et le pôle sodi-chloré [Na₄(AlSi₃O₈)₃Cl] appelé marialite. Il s'agit de minéraux de métamorphisme relativement peu fréquents, caractéristiques d'une haute température-basse pression. En France, elles sont assez rares, sauf dans les Pyrénées où on trouve le plus souvent le pôle calco-carbonaté dans les méta-calcaires et méta-marnes affectés par le métamorphisme du Crétacé supérieur.

Les scapolites ont été décrites en 1800 par le minéralogiste brésilien Jose Bonifàcio de Andrada e Silva (1763-1838). Elles ont été nommées ainsi d'après le mot grec skapos (“tige”) et lithos (“pierre”) car elles se présentent souvent sous forme de longs cristaux en forme de baguettes.

On peut remarquer que des alumino-silicates de calcium riches en volatils (H₂O en l'occurrence) sont les minéraux artificiels les plus fabriqués par l'Homme (≈ 4000 millions tonnes par an), puisque ce sont les minéraux du ciment une fois qu'il a “pris”. Les scapolites (et les zéolithes) sont des familles de minéraux naturels assez proches des minéraux du ciment “pris”. Combien de géologues utilisateurs de ciment (pour leur maison par exemple) sont au courant de cette proximité ? Combien même se posent la question de la nature minéralogique des minéraux du béton ?

En plus de l'échantillon des figures 1 et 2 provenant des anciennes collections de l'ENS de Saint-Cloud et des clastes vus la semaine dernière dans la brèche d'Ansignan (cf. Promenade géologique dans la vallée de l'Agly, Pyrénées-Orientales – 1/ Écailles tectoniques, brèches, serpentines et autres silicates de magnésium), nous vous montrons aujourd'hui un affleurement de marbre riche en scapolites près du village de Sournia (Pyrénées-Orientales), affleurement situé à 7 km au Sud-Ouest de la brèche d'Ansignan. On reste dans le même secteur des Pyrénées (on reste à proximité de la vallée de l’Agly). Les scapolites sont des minéraux très altérables, et souvent ils ont disparu. On ne voit plus alors que leur empreinte en creux dans le marbre, empreinte en forme de baguette allongée à section carrée. Cet affleurement a déjà été vu sur Planet-Terre pour tout autre chose, car, en plus du métamorphisme pyrénéen, il est profondément marqué par la tectonique cassante cénozoïque (cf. Les filons de calcite associés à la Faille Nord-pyrénéenne, Sournia, Pyrénées-Orientales) qui y a généré de superbes filons de calcite.

La collection de l'ancienne ENS de Saint-Cloud contenait d'autres échantillons de marbre à scapolites que ceux des figures 1 et 2, mais mal ou pas localisés. Nous en avons choisi deux, pour montrer l'aspect variable ce cette roche et de ces minéraux.

Le métamorphisme crétacé supérieur pyrénéen n'a pas généré que des scapolites. D'après la notice de la carte de Rivesaltes(lien externe - nouvelle fenêtre)↗, on trouve aussi des micas bruns (phlogopite) et des pyroxènes (diopside). Le métamorphisme a aussi généré un minéral usuel mais avec un faciès très particulier : des orthoses noires (car très riches en graphite ?). Macroscopiquement, ces orthoses noires ressemblent à des pyroxènes et il faut une lame mince ou du Raman (cf. La spectroscopie Raman, une méthode d'analyse minéralogique non destructive pouvant être mise en œuvre in situ) pour se convaincre qu'il s'agit bien de feldspath. J'ai ramassé l'échantillon ci-dessous dans de vieux murs en ruine près du Mas de Jau, entre Estagel et Tautavel. Si vous allez visitez Tautavel et son “Homme” (Homo heidelbergensis), pensez aussi au métamorphisme pyrénéen !