Datations Rb-Sr des granites du Massif Central

Le granite de Meymac appartient à une ensemble de trois granites intrusifs dans les formations métamorphiques encaissantes (gneiss à biotite et sillimanite) du plateau corrézien. Avec le granite d'Egletons et celui d'Ussel, il forme un ensemble coincé entre le Sillon Houiller à l'Est, le Massif de Millevaches au Nord et à l'Ouest, les formations de la moyenne Dordogne au Sud.

Source - © 2003

Figure 4. Carte structurale partielle du Massif Central

Le granite de Meymac est plus jeune que le granite d'Ussel qu'il recoupe mais son contact par faille avec le granite d'Egletons (dislocation d'Ambrugeat) ne permet pas de les classer en géochronologie relative. C'est un granite porphyroïde de teinte grise, à biotite, muscovite, cordiérite et parfois tourmaline. Il est de composition monzogranitique et contient de nombreuses enclaves basiques.

L'étude géochronologique réalisée sur le granite de Meymac porte sur 8 échantillons (RT : roche totale) dont la localisation est donnée sur la carte et dans le tableau ci-dessous.

Source - © 1983 J.-C. Talbert, J.-L. Duthou

Figure 5. Localisation des points échantillonnés sur le granite de Meymac

Les échantillons ont été prélevés dans un secteur couvert par les cartes géologiques de Meymac, Ussel et Bugeat au 1/50.000. Voici les résultats isotopiques obtenus sur 8 échantillons du granite porphyroïde de Meymac. Les teneurs en Rb et Sr (en ppm ou partie par million ou mg/g) sont données à titre indicatif.

Si on reporte ces données dans un diagramme ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr en fonction de ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr, on obtient la figure ci-dessous. L 'équation générale de la droite qui passe au mieux par tous les points est y = 0,71050 + 0,0042x. Sa pente (son coefficient directeur) est égale à p=0,0042.

Figure 6. Diagramme isochrone, granite de Meymac

La formule de l'isochrone étant , on peut assimiler la valeur de 0,0042 à l'expression e^λt-1 ce qui donne t = Ln(0,0042 +1) / λ.

Sachant quel vaut 1,42.10^-11 an^-1 pour le couple Rb-Sr, on en déduit quet = 295 Ma. C'est, à quelques millions d'années près, l'âge de ce granite. Cet âge place le granite de Meymac dans le Carbonifère supérieur en accord avec les observations de terrain puisqu'il est d'une part postérieur aux roches métamorphiques encaissantes attribuées au Dévonien inférieur à moyen, d'autre part antérieur aux dépôts stéphaniens du bassin de Lapleau dans lequel des galets du granite de Meymac ont été signalés. On notera que l'existence de ces galets dans ces dépôts suppose une mise en place du granite assez superficielle et une érosion intense et rapide.

Remarque : La valeur de 0,71050 (ordonnée à l'origine lorsque x=0) correspond au rapport (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)₀ qui est le rapport initial du magma à l'origine de ce granite. Ce rapport initial, déterminé graphiquement, donne une précieuse indication sur l'origine du magma ayant donné le granite : c'est une des données de base pour identifier l'origine des sources magmatiques. Voir aussi la méthode de datation Rb-Sr.

Source - © 2003

Figure 8. Carte structurale partielle du Massif Central

Le massif granitique de Guéret constitue l'ossature de la zone Nord-Ouest du Massif Central. Il est en grande partie limité par des grands accidents régionaux :

Source - © 2003

Figure 9. Contexte géologique du NO du Massif Central

Ses limites à l'Ouest sont soit sécantes soit progressives avec les formations métamorphiques de type anatexites à cordiérite ou gneiss d'Aubusson. On notera également que le granite supporte des témoins de séries sédimentaires non métamorphiques d'âge carbonifère (Stéphanien d'Ahun, Dinantien de Ladapeyre).

Dans la zone étudiée, le granite de Guéret proprement dit est constitué de plusieurs faciès dont les deux unités majeures sont le granite de Saint-Fiel, à grain moyen, riche en biotite mais pauvre en cordiérite et muscovite, et le granite de Peyrabout, à grain moyen, avec biotite, muscovite, mégacristaux de feldspath potassique et riche en cordiérite. Les deux faciès proches contiennent de nombreuses enclaves basiques :

Source - © 1979 Berthier et al.

Figure 10. Localisation des points échantillonnés sur le granite de Guéret

Les échantillons utilisés pour cette étude ont été prélevés dans le secteur couvert par la carte géologique de Guéret au 1/50 000. Les échantillons de roches totales RT 7189 à RT7194 appartiennent au granite de Peyrabout tandis que l'échantillon RT7188 représente le faciès de Saint-Fiel.

Le report des points dans le diagramme ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr en fonction de ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr et le calcul de l'âge du granite de Guéret à partir de celui de la pente de l'isochrone sont réalisés dans la figure suivante.

Source - © 2003

Figure 11. Diagramme isochrone, granite de Guéret

L'âge du granite de Guéret est de 358 Ma.

L'âge obtenu est plus vieux que celui des dépôts sédimentaires de Ladapeyre qui reposent sur le granite et sont datés paléontologiquement du Viséen moyen. Il est identique à celui déterminé par la méthode Rb-Sr (Le Breton et al., 1986) sur les anatexites d'Aubusson (voir les données et figure qui donnent T=356±8 avec ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i =0,71507.) ce qui montre leur contemporanéité.

Cependant la comparaison des rapports isotopiques initiaux ⁸⁷Sr/⁸⁶Sri de ces deux formations permet de dire que le granite ne peut pas dériver directement de la fusion des anatexites (la fusion d'une roche quelconque ne modifie pas le rapport de deux isotopes d'un même élément chimique, voir méthode Rb-Sr). On peut cependant envisager la participation des anatexites à la genèse de ce granite par mélange avec un magma plus basique dont les enclaves seraient les témoins.

Quoiqu'il en soit, cette étude géochronologique montre que le granite de Guéret appartient à une génération de granite, de type granodiorite et monzogranite, anté-viséen supérieur, présent essentiellement dans la partie Nord su Massif Central avant la phase tectonique majeure de la collision hercynienne.

Les échantillons du granite du Velay ont été récoltés sur le territoire de la carte de Lamastre à 1/ 50.000.

Les données sont présentées avec les erreurs sur les rapports isotopiques et la droite isochrone telles qu'elles peuvent être publiées dans une revue scientifique.

Les erreurs sur les rapports isotopiques sont des erreurs absolues à 2σ. Voici le diagramme isochrone correspondant à ces données.

Source - © 2003

Figure 13. Diagramme isochrone, granite du Velay

Le diagramme isochrone suivant correspondant aux données ci-dessus.

Source - © 2003

Figure 14. Diagramme isochrone, anatexites à cordiérite d'Aubusson

L'âge obtenu est identique à celui déterminé par la méthode Rb-Sr sur le granite de Guéret ce qui montre leur contemporanéité.