Faire de la géologie en visitant les monuments romains de Lyon (Rhône). 1/ Les dalles de granite des voies romaines de Fourvière

Ces enclaves indiquent qu'un magma granitique (provenant de la fusion partielle de la croute continentale) et un magma basique (provenant de la fusion partielle du manteau) coexistaient à l'état liquide à l'époque de la mise en place du granite. Cette coexistence est classique dans les granites des zones de collision, de lithospheric breakdown, d'extension tardi-tectonique et d'autres contextes entrainant la fois fusion de la croute et du manteau, comme abordé, par exemple, dans Des magmas acides et des magmas basiques qui coexistent, se recoupent, se mélangent… et Le plus méconnu des volcanismes, le volcanisme des zones de collision, et son volcan actif le plus emblématique : le Mont Ararat (Turquie orientale) pour des exemples lointains, ou dans Le granite de Saint-Julien-la-Vêtre (Loire), un granite hercynien ordinaire mais riche d'enseignements pour un exemple régional.

Ces enclaves indiquent qu'un magma granitique (provenant de la fusion partielle de la croute continentale) et un magma basique (provenant de la fusion partielle du manteau) coexistaient à l'état liquide à l'époque de la mise en place du granite. Cette coexistence est classique dans les granites des zones de collision, de lithospheric breakdown, d'extension tardi-tectonique et d'autres contextes entrainant la fois fusion de la croute et du manteau, comme abordé, par exemple, dans Des magmas acides et des magmas basiques qui coexistent, se recoupent, se mélangent… et Le plus méconnu des volcanismes, le volcanisme des zones de collision, et son volcan actif le plus emblématique : le Mont Ararat (Turquie orientale) pour des exemples lointains, ou dans Le granite de Saint-Julien-la-Vêtre (Loire), un granite hercynien ordinaire mais riche d'enseignements pour un exemple régional.

Voir de telles enclaves est classique dans le cas du mélange entre un magma basique (cristallisant à 1100°C) et un magma acide (cristallisant à 750°C), cf., par exemple, Les « pillows gabbro » de Sainte Anne, granite de Ploumanac'h, Trégastel, Côtes d'Armor.

Voir de telles enclaves est classique dans le cas du mélange entre un magma basique (cristallisant à 1100°C) et un magma acide (cristallisant à 750°C), cf., par exemple, Les « pillows gabbro » de Sainte Anne, granite de Ploumanac'h, Trégastel, Côtes d'Armor.

Pour “tout” savoir sur la genèse des filons de pegmatite (et d'aplite), voir, par exemple, Filons de pegmatite en Bretagne et en Himalaya.

Pour “tout” savoir sur la genèse des filons de pegmatite (et d'aplite), voir, par exemple, Filons de pegmatite en Bretagne et en Himalaya.

On peut noter deux particularités.

(1) Le cœur du filon est plus sombre que ses bords. Soit il s'agit de deux filons minces et parfaitement parallèles (cas peu probable), soit il s'agit d'un filon unique dont le cœur est différent de ses bordures. L'examen de la photo à haute résolution (figure 11) montre que le cœur semble fait de cristaux plus petits que ceux de la périphérie et même que ceux du granite encaissant. On aurait un cœur aplitique encadré de bordures pegmatitiques. On a là un dispositif assez classique bien que contraire à la doxa qui dit que la taille des cristaux ne dépend que de la vitesse de refroidissement, alors que, bien sûr, la bordure du filon a refroidi plus vite que son cœur. Pour avoir des précisions et l'origine de cette particularité, voir Quelques échantillons de pegmatites extraordinaires et en particulier ses figures 6 et 7.

(2) Les “gros” cristaux des bordures sont approximativement perpendiculaires au contact filon-granite. Ils ont crû perpendiculairement à ce contact au cours de l'ouverture du filon. On retrouve cette même disposition mais avec des qualités de photo et d'affleurement bien meilleures dans Croissance cristalline atypique dans un filon de pegmatite, Plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique).

On peut noter deux particularités.

(1) Le cœur du filon est plus sombre que ses bords. Soit il s'agit de deux filons minces et parfaitement parallèles (cas peu probable), soit il s'agit d'un filon unique dont le cœur est différent de ses bordures. L'examen de la photo à haute résolution (figure 11) montre que le cœur semble fait de cristaux plus petits que ceux de la périphérie et même que ceux du granite encaissant. On aurait un cœur aplitique encadré de bordures pegmatitiques. On a là un dispositif assez classique bien que contraire à la doxa qui dit que la taille des cristaux ne dépend que de la vitesse de refroidissement, alors que, bien sûr, la bordure du filon a refroidi plus vite que son cœur. Pour avoir des précisions et l'origine de cette particularité, voir Quelques échantillons de pegmatites extraordinaires et en particulier ses figures 6 et 7.

(2) Les “gros” cristaux des bordures sont approximativement perpendiculaires au contact filon-granite. Ils ont crû perpendiculairement à ce contact au cours de l'ouverture du filon. On retrouve cette même disposition mais avec des qualités de photo et d'affleurement bien meilleures dans Croissance cristalline atypique dans un filon de pegmatite, Plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique).

On peut noter deux particularités.

(1) Le cœur du filon est plus sombre que ses bords. Soit il s'agit de deux filons minces et parfaitement parallèles (cas peu probable), soit il s'agit d'un filon unique dont le cœur est différent de ses bordures. L'examen de la photo à haute résolution (figure 11) montre que le cœur semble fait de cristaux plus petits que ceux de la périphérie et même que ceux du granite encaissant. On aurait un cœur aplitique encadré de bordures pegmatitiques. On a là un dispositif assez classique bien que contraire à la doxa qui dit que la taille des cristaux ne dépend que de la vitesse de refroidissement, alors que, bien sûr, la bordure du filon a refroidi plus vite que son cœur. Pour avoir des précisions et l'origine de cette particularité, voir Quelques échantillons de pegmatites extraordinaires et en particulier ses figures 6 et 7.

(2) Les “gros” cristaux des bordures sont approximativement perpendiculaires au contact filon-granite. Ils ont crû perpendiculairement à ce contact au cours de l'ouverture du filon. On retrouve cette même disposition mais avec des qualités de photo et d'affleurement bien meilleures dans Croissance cristalline atypique dans un filon de pegmatite, Plage de la Mine, Piriac-sur-Mer (Loire Atlantique).

Le granite est traversé sur toute sa largeur par une “bande” sombre (ancien filon basique, zone d'accumulation de biotite, filon riche en minéral sombre comme la tourmaline… ?). L'ensemble est recoupé par trois filons aplo-pegmatitiques, qui n'ont pas occasionné de déplacement relatif entre leurs bordures, si ce n'est l'écartement. En plus, il s'agit d'un bel exemple de chronologie relative !

Le granite est traversé sur toute sa largeur par une “bande” sombre (ancien filon basique, zone d'accumulation de biotite, filon riche en minéral sombre comme la tourmaline… ?). L'ensemble est recoupé par trois filons aplo-pegmatitiques, qui n'ont pas occasionné de déplacement relatif entre leurs bordures, si ce n'est l'écartement. En plus, il s'agit d'un bel exemple de chronologie relative !

Les recoupements (et donc la chronologie) de ces filons ne sont pas clairs. L'origine des “trous” allongés et parallèles sera discutée plus loin aux figures 19 à 21.

Les recoupements (et donc la chronologie) de ces filons ne sont pas clairs. L'origine des “trous” allongés et parallèles sera discutée plus loin aux figures 19 à 21.

Le granite est traversé, sur sa droite, sur toute sa longueur par une “bande” plus grise (ancienne zone d'accumulation de biotite, filon plus basique… ?). L'ensemble est recoupé par un filon aplo-pegmatitique, qui a décalé la bande grise d'une dizaine de centimètres.

Le granite est traversé, par une “bande” plus grise (ancienne zone d'accumulation de biotite, filon plus basique… ?). L'ensemble est recoupé par un filon aplo-pegmatitique, qui a décalé la bande grise d'une dizaine de centimètres.

On voit très bien le décalage de la bande sombre au niveau du filon aplo-pegmatitique. Ce filon a donc la signification d'une faille.

Dans la position actuelle de la dalle, il s'agirait d'un décrochement senestre. Mais cette conclusion ne serait valable que si la bande sombre a toujours été à la verticale, ce qu'on ne sait pas. Si celle-ci est inclinée, alors un mouvement relatif purement vertical de part et d'autre du filon entrainerait un décalage horizontal apparent sur la surface horizontale. Par exemple, si la bande sombre a un pendage de 45° alors un mouvement vertical relatif de x centimètres entre les 2 compartiments de part et d'autre du filon entrainera un décalage horizontal apparent de x cm sur la surface horizontale de la dalle.

On peut aussi se poser la question de la chronologie entre ce mouvement et la formation du filon. (1) Il peut s'agir d'une faille “ancienne” ultérieurement empruntée par le magma aplo-pegmatitique, (2) d'un filon réutilisé postérieurement par une faille, ou bien (3) de l'injection du magma pendant le fonctionnement d'une faille. L'absence de déformation visible dans les cristaux plaide pour la première solution.

Ces trous sont sans doute des accumulations de biotites (peut-être dérivant de cordiérite) altérées. Mais quelle est l'origine de cette orientation ?

Ces trous sont sans doute des accumulations de biotites (peut-être dérivant de cordiérite) altérées. Mais quelle est l'origine de cette orientation ?

Il semble que le granite présente une légère orientation des minéraux (de droite à gauche sur la photo), en particulier les micas noirs et les feldspaths blancs. Cette orientation est la même que celle des “trous”, probables anciennes accumulations de biotites altérées.

Une telle orientation peut avoir deux origines. (1) Une déformation ductile à l'état solide ; on aurait là un granite très légèrement ortho-gneissifié (cf., par exemple, Mini-zones de cisaillement (shear zones) dans des granites et autres roches). (2) Une structure de fluidalité magmatique (cf., par exemple, Structure fluidale dans le granite de la Margeride (Truc de Fortunio, Lozère) et Structure fluidale et orientation des enclaves dans les granites).

Rappelons que les vaugnérites sont des roches filoniennes basiques, potassiques et hydratées (riches en biotite) qui font partie des lamprophyres. Elles sont classiquement associées aux granites des zones de collision, granites qu'elles recoupent. Le nom de vaugnérite vient du nom d'une commune de la région lyonnaise, Vaugneray, où cette roche a été décrite et définie. Pour voir des échantillons vaugnérites “fraiches”, rendez-vous sur la lithothèque de l'ENS de Lyon.

Rappelons que les vaugnérites sont des roches filoniennes basiques, potassiques et hydratées (riches en biotite) qui font partie des lamprophyres. Elles sont classiquement associées aux granites des zones de collision, granites qu'elles recoupent. Le nom de vaugnérite vient du nom d'une commune de la région lyonnaise, Vaugneray, où cette roche a été décrite et définie. Pour voir des échantillons vaugnérites “fraiches”, rendez-vous sur la lithothèque de l'ENS de Lyon.

Ces stries ne sont pas des stries purement mécaniques, mais s'accompagnent de recristallisations syntectoniques de quartz. Cela suggère que ce mouvement s'est fait dans des conditions de pression et de température permettant une bonne solubilité de la silice, conditions “hydrothermales”, sans doute mésothermales (200-300°C). Ces mouvements se seraient donc faits soit dans un granite “jeune” (déjà solide mais non complètement refroidi) ou dans un ancien granite mais encore en profondeur. La morphologie des “écailles” et des “marches d'escalier” de quartz indique que le bloc absent (le bloc supérieur dans la géométrie actuelle) s'est déplacé de l'arrière vers l'avant.

Ces stries ne sont pas des stries purement mécaniques, mais s'accompagnent de recristallisations syntectoniques de quartz. Cela suggère que ce mouvement s'est fait dans des conditions de pression et de température permettant une bonne solubilité de la silice, conditions “hydrothermales”, sans doute mésothermales (200-300°C). Ces mouvements se seraient donc faits soit dans un granite “jeune” (déjà solide mais non complètement refroidi) ou dans un ancien granite mais encore en profondeur. La morphologie des “écailles” et des “marches d'escalier” de quartz indique que le bloc absent (le bloc supérieur dans la géométrie actuelle) s'est déplacé de l'arrière vers l'avant.

Ces stries ne sont pas des stries purement mécaniques, mais s'accompagnent de recristallisations syntectoniques de quartz et d'un minéral rose-orangé, sans doute du feldspath (potassique). Cela suggère que ce mouvement s'est produit dans des conditions de pression et de température permettant la solubilité de la silice et de certains silicates, conditions “hydrothermales”, sans doute hypothermales (300°-500°C), à plus haute température que pour la dalle précédente. Ces mouvements se seraient donc faits soit dans un granite “jeune” (déjà solide mais encore relativement chaud) ou dans un ancien granite mais encore à assez grande profondeur. La morphologie des “écailles” et des “marches d'escalier” de quartz et de feldspath indique que le bloc absent (le bloc supérieur dans la géométrie actuelle) s'est déplacé de l'arrière vers l'avant.

Ces stries ne sont pas des stries purement mécaniques, mais s'accompagnent de recristallisations syntectoniques de quartz et d'un minéral rose-orangé, sans doute du feldspath (potassique). Cela suggère que ce mouvement s'est produit dans des conditions de pression et de température permettant la solubilité de la silice et de certains silicates, conditions “hydrothermales”, sans doute hypothermales (300°-500°C), à plus haute température que pour la dalle précédente. Ces mouvements se seraient donc faits soit dans un granite “jeune” (déjà solide mais encore relativement chaud) ou dans un ancien granite mais encore à assez grande profondeur. La morphologie des “écailles” et des “marches d'escalier” de quartz et de feldspath indique que le bloc absent (le bloc supérieur dans la géométrie actuelle) s'est déplacé de l'arrière vers l'avant.

Cet ensemble comprend les deux théâtres (l'Odéon à gauche, le théâtre antique à droite) et, entre les deux, la voie romaine y conduisant avec ses (environ) 1400 dalles de granite dont nous n'avons vu que quelques-unes. La maison indiquée par un astérisque rouge sert de repère pour se situer par rapport aux photos anciennes de la figure suivante.

En haut, la colline de Fourvière en 1933, avant le début des fouilles. Les ruines avaient complètement disparu sous les vergers et les vignes. En bas, vue sur le même secteur en 1946, après le dégagement presque complet des deux théâtres.

La maison indiquée par l'astérisque rouge sert de repère entre les deux clichés et avec la vue actuelle de la figure précédente.

Photos tirées d'un panneau explicatif situé entre les deux théâtres. Images d’archive numérisées de la Bibliothèque municipale de Lyon semblables, datant de 1933 et 1946.