Géologie du Haut-Dauphiné cristallin (Alpes Française): Etudes pétrologique et structurale de la partie occidentale

Abstract

Mémoire Science de la Terre n°25 - NancyGeology of the crystalline Haut-Dauphiné (French Alps). Petrology and structure of the Western Part. This work is a regional monography on the western part of the external crystalline Haut-Dauphiné. It deals mainly with the antealpine history of this region studied by petrology and structural analysis. In the first part, metamorphic formations are described, while the intrusive carboniferous complex is treated,in the second part and the alpine history of the region is briefly outlined in the third one. a) The whole metamorphic formation is easily divided into two zones : an outer (cortical) no-migmatized zone and a migmatic core. The cortical zone, the so- called Petit and Vieux Chaillol volcano-sedimentary zone, occurs SW of the region, as a more than 1500 m thick serie composed, from bottom to top, by: - amphibolites, garnet bearing micaschists, cipolinos and a thick conglomeratic horizon. It corresponds mainly to a volcano- detrital cycle which extends to the north in the Belledonne massif and shows strong analogies with the spilite-keratophyre "hercynolype" volcanic complexes. It went during its history through mesozonal temperature - and " intermediate pressure" conditions. It is deformed by isoclinal folds , to which a fracture cleavage related to an hercynian, probably visean retromorphic phase is superposed near the core. The age of the main metamorphic phase and the deposition of the serie is not clear . In spite of its apparent monotony, the core, or inner Champoléon-Valgaudemar - Haut-Vénéon zone, may be divided into 5 units. As the contacts between these units are tectonic, their relationships are hypothetical. The Crupillouse augen gneisses constitute two bodies remarkable by their homogeneity, lack of xenoliths, relative architectural simplicity and granitic composition ; the southern body is cut by a layer of finely bedded micaschists and by a dense net of tourmaline bearing dykes ; the orthogneissic features of the augen gneisses are stressed. The Pigeonnier granitoïd gneisses constitute a small body with a complex history : a first gneissification could have preceeded the main migmatization which has itself been followed by the development of an abundant aplopegmatic net. The lineament of La Pilatte is a narrow band of variegated, polymetamorphjc rocks which correspond ta Saxony type granulites, later mobilized. The La Lavey formation constilutes the main part of the core of the Haut-Dauphiné; amphibolitic layers make a marker horizon throughout aIl the region ; structural investigations indicate 3 folding phases (the last one being alpine ) and the chemistry points out the analogy between this formation and the no-mobilized one of the cortical zone. Even if belonging to the same complex, the Olan amphibolic augen gneisses are treated separately to stress their specific features ; very continuous on the field (stratoïd formation), they are remarkably homogeneous chemically ; their initial latitic volcanic nature is certain ; their origin is discussed. The Alpe du Pin porphyroïds and the Plan - du - Lac ocellar gneisses are then presented as later acid volcanic formations, penecontemporaneous of the hercynian granitization, intruded and probably preserved in the great lineaments of the region ; their acid monzonitic type is stressed. Two metamorphic phases at Jeast seem to occur in the main part of the core. The general migmatization is the last important recorded phenomenon. lts intensity culminates towards the present NE of tbe region, where it leads ta the formation of migmatic granites (Villar- d'Arène). h) The carboniferous intrusive complex is composed of morc than 20 weIl delimited granites, mainly dyke shaped aplopegmatites and very many dykes of basic and acid rocks. Only the granites are studied in detail, on twelve occurrences grouped in 9 types. Finally , the crystallizatlon processes are sketched after a presentation of the different minerals occuring in these granites ; from available theoretical and cxperimental data, the physico-chemical conditions of their prominent sericitisation are particularly studied. It is proposed that early deuteric phenomenon have largely preceeded in time a recent retromorphism. Mineralogy and chemistry support the distinction of 2 trends in al1 these granites, respectively homogeneous at the scale of each occurrence : a monzonitic trend and a group of acid, albitic and wo micas bearing granites. In a genetic conclusion, the different possible origins of these two-trends are studied i a differenciationassimilation process is proposed for the first one ; the role of anatexis and fluid phase is stressed for the second one the porphyroïd granites of the western part derive from the reactivation of a older granites.Cet ouvrage est une monographie régionale consacrée à la partie occidentale du massif cristallin externe du Haut-Dauphiné. Le travail a essentiellement axé sur l'histoire antéalpine de ce massif, approchée de façon pétrologique et structurale. Dans une première partie sont décrites les formations cristallophylliennes tandis que le complexe carbonifère intrusif fait l'objet de la deuxième partie et que l'histoire alpine du massif est esquissée dans la troisième. a) L'ensemble des formations cristallophylliennes se divise aisément en deux zones: une zone corticale non migmatisée et un noyau migmatitique. La zone corticale, ou zone volcano-sédimentaire du Petit et Vieux Chaillol affleure au SW du massif ; c'est une série de plus de 1500 m d'épaisseur qui comporte de bas en haut: des amphibolites, des micaschistes grenatifères, des cipolins et un puissant horizon conglomératique. Elle correspond essentiellement à un cycle volcano-détritique qui se prolonge au Nord dans le massif de Belledonne et présente de fortes analogies avec les complexes volcaniques spilite-kératophyre " hercynotypes ". Elle a été soumise au cours de son histoire à des conditions de température mésozonales et à des conditions de "pression intermédiaire". Elle est affectée par un régime de plis isoclinaux auquel se superpose, près du noyau, une schistosité de fracture liée à une phase rétromorphique hercynienne, vraisemblablement viséenne. L'âge de la phase principale de métamorphisme ainsi que celui dépôt de la série n'est pas résolu. Le noyau, ou zone intérieure de Champoléon-Valgaudemar-Haut-Vénéon et Haute Romanche, peut être divisé en cinq unités, malgré sa monotonie apparente. Les contacts entre unités étant essentiellement tectoniques, leurs rapports sont problématiques. Les gneiss oeillés de Crupillouse forment deux massifs remarquables par leur homogénéité, leur absence d'enclaves, leur relative simplicité d'architecture et leur composition granitique; le massif méridional est recoupé par une bande de micaschistes finement lités, et par un réseau dense de filons à tourmaline; le caractère orthogneissique des gneiss oeillés est mis en évidence. Les gneiss granitoïdes du Pigeonnier forment un petit massif à l'histoire complexe une première gneissification aurait précédé la migmatisation générale elle-même suivie par le développement d'un abondant réseau aplopegmatitique. Le linéament de La Pilatte forme une bande étroite de roches variées, polymétamorphiques, correspondant à des granulites de type Saxe ultérieurement mobilisées. Les formations de La Lavey forment l'essentiel du noyau Haut-Dauphiné ; des niveaux amphiboliques tracent un horizon repère à travers tout le massif : l'étude structurale met en évidence trois phases de plissement (la dernière alpine), et l'étude chimique souligne les ressemblances de ces formations avec celles non mobilisées de la zone corticale. Bien qu'appartenant au même ensemble, les gneiss oeillés amphiboliques de l'Olan sont traités séparément afin de bien mettre en relief leurs caractères particuliers ; très continus sur le terrain (formation stratoïde), ils ont une homogénéité chimique remarquable ; leur nature volcanique latitique initiale ne fait pas de doute ; leur origine est discutée. h) le complexe intrusif carbonifère comporte plus de 20 massifs circonscrits de granite, des aplopegmatites généralement filoniennes ainsi que de très nombreux filons de de roches basiques ou acides. les granites font seuls l'objet d'une étude détaillée qui concerne douze massifs regroupés en neuf variétés. Ensuite, les problèmes posés par les processus de leur cristallisation sont abordés après une présentation des différents minéraux de ces granites à l'aide des données théoriques et expérimentales disponibles, les conditions physicochimiques de leur séricitisation généralisée sont plus particulièrement étudiées ; l'hypothèse de phénomènes deutériques précoces ayant largement précédé dans le temps une rétromorphose récente est proposée. La minéralogie et la chimie permettent de distinguer deux lignées dans l'ensemble de ces granites, homogènes à l'échelle de chaque massif : une lignée monzonitique et un groupe de granites acides, albitiques, à deux micas. Dans une conclusion génétique, les différentes origines possibles de ces deux lignées sont étudiées ; un processus d'assimilation différenciation est envisagé pour la première ; le rôle de l'anatexie et de la phase fluide est souligné pour la seconde ; les granites porphyroïdes de la bordure occidentale proviennent de la réactivation de granites antérieurs