Claude Triboulet

Gérard Guitard

Ildiko Katona

Marina Navidad

Comptes Rendus Géoscience

/ut d’établiruelles à lantinslesus,died inthem core todC. R. Geoscience 337 (2005) 1244–1249http://france.elsevier.com/direct/CRAS2AGéomatériaux (Pétrologie)Évolution pression–température des amphibolitesde la zone axiale au cours du métamorphisme hercyniendes Pyrénées orientalesClaude Tribouleta,∗, Gérard Guitarda, Ildiko Katonaa, Marina Navidadba Pétrologie, modélisation des processus et matériaux, Jeune Equipe 2355 (UFR 928), université Paris-6,4, place Jussieu, 75252 Paris cedex 05, Franceb Departamento de petrologia y geoquimica, Faculdad de Ciencas Geologicas, Universidad Complutense de Madrid,28040 Madrid, EspagneReçu le 9 février 2005 ; accepté après révision le 8 juin 2005Disponible sur Internet le 24 août 2005Présenté par Jean DercourtRésuméNous avons étudié des amphibolites provenant des massifs du Canigou, des Albères et du cap de Creus dans le bleur évolution pression–température au cours du temps (cheminsP–T –t). Les valeurs deP et T ont été calculées à l’aide dthermobaromètre amphibole–plagioclase–quartz à l’équilibre. Si on connaît Si, Al, Mg et Fe à partir d’analyses ponctumicrosonde électronique du coeur à la périphérie d’amphiboles zonées, l’évolutionP–T –t complète peut être établie en reliales analyses obtenues à partir de chaque cristal. Dans le massif du Canigou, les amphibolites ont enregistré des chemP–T –tanti-horaires autour d’un pic du métamorphisme qui se situerait à environ 650◦C et 6,1 kbar. Dans le massif des Albères,cheminsP–T –t des amphibolites proches des paragneiss sont seulement rétrogrades, de 600◦C–5 kbar à 450◦C–2,5 kbar. Uneamphibolite à cummingtonite a enregistré une évolution anti-horaire autour de 650◦C–4,5 kbar. Dans le massif du cap de Crel’évolution est rétrograde entre 650◦C–6 kbar et 400◦C–1 kbar.Pour citer cet article : C. Triboulet et al., C. R. Geoscience337 (2005). 2005 Académie des sciences. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.AbstractPressure–temperature evolution of amphibolites from the axial zone during the Hercynian metamorphism of theeastern Pyrenees. Thin levels of amphibolites from the Canigou, Albères and Cap de Creus massifs have been stuorder to investigate their pressure and temperature evolution during time.P and T values have been calculated usingamphibole–plagioclase–quartz thermo-barometer. Si, Al, Mg and Fe of zoned amphiboles have been analysed frorim by microprobe. By combining the results obtained from several (or different) crystals,P–T –t paths have been determine* Auteur correspondant.1631-0713/$ – see front matter 2005 Académie des sciences. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.doi:10.1016/j.crte.2005.06.011C. Triboulet et al. / C. R. Geoscience 337 (2005) 1244–1249 1245lockwiselcu-eusing the amphibole-plagioclase-quartz equilibriums. In the Canigou Massif, the amphibolites have recorded anti-cP–T –t paths around a peak of metamorphism located at about 650◦C–6.1 kbar, whereas in the Albères Massif, the calatedP–T –t paths of amphibolites near the paragneisses are retrograde only, from 600◦C–5 kbar to 450◦C–2.5 kbar, butone cummingtonite-bearing amphibolite has also recorded an anti-clockwise evolution around 650◦C–4.5 kbar. The retrogradP–T –t paths recorded for amphibolites from the ‘Cap de Creus’ Massif are retrograde only, from 650◦C–6 kbar and 400◦C–1 kbar.To cite this article: C. Triboulet et al., C. R. Geoscience 337 (2005). 2005 Académie des sciences. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.Mots-clés : Pyrénées ; Canigou ; Albères ; Cap de Creus ; Amphibolites ; Anti-clockwiseP–T –t pathsKeywords: Pyrenees; Canigou; Albères; Cap de Creus; Amphibolites; CheminsP–T –t anti-horairesgéo-lo-itesentsllonséesas-ndepa-etzlale,gdi-lesde-entsettedulesnda-desoleseuxs fer-iteles.a-c cesneutronlcu-d àkbare.s deetkar-s or-e si-phi-am-ussindes1. IntroductionOn dispose de nombreux géothermomètres etbaromètres faisant appel aux équilibres minéragiques dans les métapélites[1].Dans cette étude, les donnéesP et T ont été éta-blies à partir des amphiboles calciques d’amphibol(ortho- ou para) intercalées dans des métasédimparfois dans des orthogneiss acides. Les échantiutilisés proviennent de la zone axiale des Pyrénorientales : d’ouest en est, massif du Canigou, msif des Albères et massif du cap de Creus.Les amphiboles ont été analysées à la microsoélectronique Camebax de l’université Paris-6 (Camris).Les valeurs deT et P ont été calculées à l’aiddu thermobaromètre amphibole–plagioclase–quar±épidote, chlorite, calcite[2]. Ce dernier est basé surcorrélation qui existe entre Si et Al dans l’amphiboet sur le rapportXMg = Mg/(Mg + Fe2+) de celle-ci.À partir d’analyses ponctuelles de Si, Al et Mpar microsonde électronique, on détermine alorsrectement, à l’aide d’un programme informatique,conditionsP et T qu’a enregistrées cette portionminéral à un instantt donné. Les valeurs deP et Tsont alors réunies sur un diagrammeP –T .La direction globale de l’évolutionP –T au coursdu temps (cheminsP –T –t ) est définie en réunissant les analyses ponctuelles obtenues sur différcristaux (zonations chimiques), et le sens de cévolution est défini à partir d’analyses effectuéescoeur vers la périphérie des cristaux d’amphibo(voir [3]).,2. Les amphiboles des amphibolites et des gneissamphiboliques du CanigouElles ont été analysées dans les zones de l’alousite et de la sillimanite, zones définies à partirmétapélites[4,5].Cent quarante analyses ponctuelles d’amphib(essentiellement primaires) ont été réparties en dgroupes : amphiboles magnésiennes et amphibolereuses[6]. Dans cette convention, une amphibolpeut renfermer à la fois les deux types d’amphiboC’est le cas de l’échantillon 7601 : les amphiboles mgnésiennes étant dominantes, il a été classé avedernières.2.1. Amphiboles ferreuses (Fig. 1)Sur un diagrammeP –T , ces amphiboles suivent utrajet anti-horaire, qui passe par un point que l’on pconsidérer comme proche du pic thermique (envi650◦C), correspondant à la pression maximum calée : 6,1 kbar. Le chemin prograde évolue d’abortempérature quasiment constante, entre 3 et 6,1(quasi adiabatique). En dessous de 3 kbar,P et T va-rient de façon conjuguée dans le chemin rétrogradPlus précisément, les orthogneiss amphiboliqueQuazemi (Q1)[7] donnent des pressions entre 34 kbar. Dans les amphibolites du cortex et les « snoïdes amphiboliques » développés au contact dethogneiss Q1 et des métapélites, les pressions stuent entre 3 et 2 kbar. Dans les orthogneiss, les amboles sont surtout des ferrohornblendes ; dans lesphibolites et skarnoïdes corticaux, on rencontre ades hornblendes hastingsitiques et des hornbleferro-pargasitiques.1246 C. Triboulet et al. / C. R. Geoscience 337 (2005) 1244–1249rro-eisses àe–eissrésontum-neduà latoutur-esar-res-2),sio-ansdean-ourtant.m-ureent,etinsliteunor-minFig. 1. Amphiboles ferreuses.Fig. 1. Ferrous amphiboles.Deux particularités sont remarquables :– dans une enclave psammitique à hornblende fepargasitique et grenat, incluse dans les orthognQ1, les pressions enregistrées sont supérieurcelles de l’encaissant (4 à 5 kbar) ;– dans une lentille d’exsudation de quartz à Fhornblende et sphène, située dans les orthognQ1, la pression chute à 2 kbar (points entoudans une ellipse de laFig. 1).Cependant, les pressions les plus fortes (6 kbar)été obtenues pour des amphibolites à grenat et cmingtonite du secteur de Taurinya : il s’agit d’uécaille tectonique remontée sur le versant nordCanigou (écaille de Saint-Étienne), appartenantzone sillimanite–feldspath potassique[7]. Elles se si-tuent entre 4 et 6 kbar. Les hornblendes sont surferro-pargasitiques ou ferro-tschermakitiques, fonissant des pressions autour de 6 kbar, associéde la ferro-hornblende et de la ferro-actinote tdive.àFig. 2. Amphiboles magnésiennes.Fig. 2. Magnesian amphiboles.2.2. Amphiboles magnésiennes (Fig. 2)Le chemin prograde est défini dès les basses psions, entre 1,5 et 2,5 kbar, dans l’échantillon (572à hornblende actinolitique au centre et magnéhornblende au bord, puis entre 3 et 5 kbar dl’amphibolite 2159 à Mg–hornblende et hornblentschermakitique. Nous détaillons le cas des échtillons 7601 et 241 dans la zone de la sillimanite, plesquels le nombre de points analysés est imporL’amphibolite 7601 est à grenat, hornblende, cumingtonite, actinote, anorthite et quartz, où la natdes hornblendes est variée (Fe- ou, le plus souvMg-hornblende, hornblende ferro-tschermakitiquetschermakite). Elle fournit à la fois les deux chemprograde et rétrograde entre 3 et 6 kbar.En revanche, l’échantillon 241 est une amphiboà Mg-hornblende et cummingtonite, à l’exception d’centre de hornblende tschermakitique, biotite, anthite, quartz et opaque : il ne donne que le cherétrograde entre 5 et 1,5 kbar.C. Triboulet et al. / C. R. Geoscience 337 (2005) 1244–1249 1247s pas, laierse dest(sé-tuéeré-derneli-es-deansneis-ssicdum-iti-dé-laetin, etleseans.dansf deslaslesonenesbeartresvecladuétro-cides.eminr lesnne.autel’an-Dans le Canigou, lesFigs. 1 et 2définissent unecourbeP –T –t anti-horaire.En outre, si l’on compare les valeurs deP etT ob-tenues à partir des amphiboles avec celles donnéeles géothermobaromètres appliqués aux métapélitecorrélation est assez satisfaisante. Avec ces dernles températures varient entre 450 et 675◦C, et lespressions entre 3,5 et 5,7 kbar, avec une moyenn4,3 kbar[8]. Selon[9], la pression dans le Canigou ede 4 kbar.3. Les amphiboles des Albères et du cap de Creus3.1. Le massif des AlbèresTrois échantillons ont été étudiés :– une amphibolite de la couverture paléozoïquerie de Canaveilles) du socle paragneissique, sidans la zone de l’andalousite. Les points repsentatifs s’alignent suivant un chemin rétrograentre 5 et 2 kbar (Fig. 3), empiétant largement sule domaine de la sillimanite. Cette roche est uhornblendite à anorthite renfermant 2,14 % d’ovine normative. La sous-saturation en SiO2 peutexpliquer la surestimation des valeurs de prsion. La position de la courbe évolutive coïnciavec celle des amphibolites de Sant-Baldiri, dle massif du cap de Creus ;Fig. 3. Amphiboles de la couverture paléozoïque du socle paragsique et de ce dernier.Fig. 3. Amphiboles from the Paleozoic cover of the paragneibasement and from the latter.r,– deux échantillons pris dans les paragneisssocle : l’un, au début de la formation, est une aphibolite à grenat, hornblende ferro-tschermakque et ferro-hornblende, cummingtonite, ansine, biotite et quartz ; l’autre, à la base desérie, est à ferro-hornblende, oligoclase, biotitequartz. L’ensemble des points fournit un chemprograde, puis rétrograde, entre 3 et 4,6 kbarpermet de définir un cheminP –T –t anti-horaire.La corrélation avec les thermobaromètres pourmétapélites est bonne[8] : les pressions étant d3,7 kbar dans la couverture et de 4,1 kbar dle socle, pourTmax = 700◦C dans les kinzigitesOn peut rapprocher les conditionsP –T –t pro-posées pour les Albères de celles obtenuesles gneiss et métapélites de Catalogne (massiGuilleries) : 660◦C maximum dans la zone desillimanite, et 3,5 à 5 kbar[10], selon un chemi-nementP –T –t de type anti-horaire.Sur laFig. 3, l’ensemble des points s’inscrit danune évolution de type BP/HT.3.2. Les amphiboles des amphibolites du cap deCreusOn dispose de deux groupes d’échantillons :métabasites de Port de la Selva (El Port) dans la zde la sillimanite, et ceux de Sant-Baldiri dans les zode la sillimanite et de l’andalousite[1,11].Sur laFig. 4, les premiers fournissent une courP –T –t rétrograde bien définie entre 650◦C–6,2 kbaret 475◦C–2 kbar. Les points entre 6,2 et 5,7 kbcorrespondent à des hornblendes dont les censont ferro-tschermakitiques ou tschermakitiques, acummingtonite. L’un de ces points est proche delimite séparant les domaines de la sillimanite etdisthène. Les seconds définissent une courbe rgrade, entre 620◦C–5,7 kbar et 500◦C–1 kbar, un peudécalée par rapport à la précédente, et qui coïnbien avec les cheminsP –T –t rétrogrades des AlbèreL’ensemble des points ne donne pas accès au chprograde.La comparaison avec les données obtenues pathermobaromètres pour les métapélites est très boSelon[12], le métamorphisme de basse pression/htempérature du cap de Creus dans les zones de1248 C. Triboulet et al. / C. R. Geoscience 337 (2005) 1244–1249anited ofrbeoisxialéfi-es ;da-tidee 3dansstlou-r-tre-pi-odedesapbantansuneom-istréla na-hi-t àpres-étéanstionsssion,o,eas-or-86.lesles),litesismeança,é-éo-s du42r-iquedudesFig. 4. Amphiboles provenant de métabasites de la zone à sillimd’une part, de la zone à sillimanite–andalousite d’autre part.Fig. 4. Amphiboles from metabasites of the sillimanite zone anthe sillimanite–andalusite zone respectively.dalousite et de la sillimanite évolue selon une courétrograde entre 700◦C–6,4 kbar et 400◦C–1 kbar.4. ConclusionUne évolution du métamorphisme régional en trépisodes a été récemment proposée pour la zone ades Pyrénées orientales[1] : épisode 1 initial demoyenne pression à disthène 1 et staurotide 1, dnis dans le Canigou sous forme de reliques blindéépisode 2, le plus important, de type HT/BP à anlousite et staurotide 2 dans le Canigou, sans stauro2 dans les Albères ; un épisode 3 tardif à disthènet staurotide 3 connus dans les Albères et surtoutle cap de Creus[12–14]. Le schéma typologique edonc : disthène–andalousite–disthène.L’ensemble des points reportés sur lesFigs. 1 à 4tombe intégralement dans les domaines de l’andasite et de la sillimanite, et mettent en relief l’impotance de l’épisode 2. Cet épisode principal monune évolutionP –T –t de type anti-horaire, en contradiction apparente avec les données de Gibson[9,15].eCette évolution se poursuit à l’identique à travers l’ésode 3.Cependant, le passage de l’épisode 1 à l’épis2 est bien de sens horaire[1,8]. Il est possible quel’épisode 1 soit relativement distinct dans le tempsépisodes 2–3.Selon[16], l’épisode 3 ressort très bien dans le cde Creus et les Albères, le chemin rétrograde tomdans le domaine du disthène.Les pressions de l’ordre de 6 kbar enregistrées dle Canigou et le cap de Creus correspondent àépaisseur de croûte de 20 kilometres, qui sont incpatibles avec le degré de métamorphisme enregpar les roches basiques correspondantes et avecture du métamorphisme de type BP/HT. Les ampboles renfermant plus de 13 % d’alumine tendensurévaluer les pressions. Cette surestimation dessions par les géothermobaromètres en général asoulignée par Barbosa et Fonteilles[17].Références[1] B. Azambre, G. Guitard, Disthène et staurotide reliques dles métapélites du Canigou (Pyrénées orientales) : relaavec les épisodes hercyniens de basse et de moyenne preC. R. Acad. Sci. Paris, Ser. IIa 333 (2001) 601–609.[2] T.V. Gerya, L.L. Perchuk, C. Triboulet, C. Audren, A.I. SezkPetrology of the Tumanshet zonal metamorphic complex,tern Sayan, Petrology 5 (6) (1997) 503–533.[3] M. Zenk, B. Schulz, Zoned Ca-amphiboles and relatedP –Tevolution in metabasites from the classical Barrovian metamphic zones in Scotland, Mineral. Mag. 68 (5) (2004) 769–7[4] G. Guitard, Le métamorphisme hercynien mésozonal etgneiss oeillés du massif du Canigou (Pyrénées orientaMém. BRGM, tome 63, 1970, 333 p.[5] (a) G. Guitard, Le métamorphisme hercynien des métapé(et métagrauwackes) du massif des Albères et métamorphhercynien des métapélites dans le massif du Canigou–Carin : G. Guitard, D. Vielzeuf, F. Martinez (coordonnateurs), Mtamorphisme hercynien (10) ;(b) A. Barnolas, J.-C. Chiron, Synthèse géologique et gphysique des Pyrénées, tome I, Cycle hercynien, ÉditionBRGM–ITGE, 1995, pp. 530–555.[6] B.E. Leake, Nomenclature of amphiboles, Mineral. Mag.(1978) 533–563.[7] G. Guitard, B. Laumonier, A. Autran, Y. Bandet, G.M. Beger, Notice explicative, carte géol. France (1:50 000◦), feuillePrades (1095), BRGM, Orléans, 1998, 198 p. (carte géologpar G. Guitard et al., 1995).[8] G. Guitard, A. Mozgawa-Krutow, Géothermobarométriesocle catazonal des Albères, Pyrénées orientales à l’aideC. Triboulet et al. / C. R. Geoscience 337 (2005) 1244–1249 1249302gio-nce.3.osi-–as-348vitetales87)ap des.),me I,quese la24.eas-geo-thees):94)syn-a-hi-me I,8–rnisranu-ssifparagenèses kinzigitiques, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. II(1986) 87–89.[9] R.L. Gibson, Hercynian low-pressure–high-temperature renal metamorphism in the Canigou massif, Pyrénées, FraEvidence for crustal extension, Geology 19 (1991) 380–38[10] J. Reche-Estrada, F.J. Martinez, Evolution of bulk comption, mineralogy, strain style and fluid flow during an HTLP metamorphic event: sillimanite zone of the Catalan Cotal Ranges Variscan basement, NE Iberia, Tectonophysics(2002) 111–134.[11] G. Guitard, Coexistence de la paragonite et de la muscodans les métamorphites hercyniens des Pyrénées orienfranco-espagnoles, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. II 305 (19783–786.[12] J. Reche-Estrada, J. Carreras, E. Druguet, Le massif du cCreus (métamorphisme), in: A. Barnolas, J.C. Chiron (EdSynthèse géologique et géophysique des Pyrénées, toBRGM, ITGE, 1995, pp. 524–530.[13] J. Ramirez, Zonacio metamorfica de les roques metapelitii metapsamitiques des litoral nord del Cap de Creus (Port dSelva-Cala Taballera), Revista d’invest. geol. 36 (1983) 7–[14] M. Navidad, J. Carreras, Pre-hercynian magmatism in thetern Pyrénées (cap de Creus and Albera Massifs) and itsdynamical setting, Geol. Mijnbouw 74 (1995) 65–77.[15] R.L. Gibson, M.J. Bickle, Thermobarometric contraints onconditions of metamorphism in Canigou Massif (Pyreneimplications for Hercynian gradients, J. Geol. Soc. 151 (19987–997.[16] D. Vielzeuf, La croûte hercynienne des Pyrénées : unethèse, in : G. Guitard, D. Vielzeuf, F. Martinez (coordonnteurs), Métamorphisme hercynien (10) ; A. Barnolas, J.-C. Cron, Synthèse géologique et géophysique des Pyrénées, toCycle hercynien, Éditions du BRGM–ITGE, 1995, pp. 56577.[17] J. Barbosa, M. Fonteilles, Examen critique des résultats foupar certains baromètres couramment utilisés en terrains glitiques. Exemples des granulites de Bahia (Brésil) et du made l’Agly (France), Bull. Minéral. 1090 (1986) 359–376.

Évolution pression–température des amphibolites de la zone axiale au cours du métamorphisme hercynien des Pyrénées orientales

https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/geoscience/item/10.1016/j.crte.2005.06.011.pdf

Évolution pression–température des amphibolites de la zone axiale au cours du métamorphisme hercynien des Pyrénées orientales

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Comptes Rendus Géoscience