Série métapélitique de l'Agly
Cette sortie géologique, d'une journée, parcourt une série métapélitique présentant tous les stades métamorphiques HT BP.
Elle permet de :
- dater relativement des évènements géologiques à partir de critères géométriques visibles sur l'affleurement.
- repérer et identifier sur une roche les minéraux repères du métamorphisme afin d'évaluer, en utilisant ces minéraux repères, les stades du métamorphisme présent.
Département
Elévation
Epoque
Mots clés
altération bassin sédimentaire datation déformations faciès métamorphiques faciès sédimentaires marqueurs tectoniques métamorphisme orogenèse panorama roches métamorphiques roches sédimentaires
Cette sortie géologique, d'une journée, permet de suivre le métamorphisme régional dans la série schisto-gréseuse du col de la Bataille et de Forçat Réal.
De nombreux minéraux repères peuvent être mis en évidence : chlorite, biotite, cordiérite, andalousite, sillimanite, ...
Matériel
Carte topographique, marteaux, loupes, lames de verre, flacon d’acide, sacs à échantillons, boussole, altimètre, clinomètre, appareil photographique.
Pour accéder au site :
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Département des Pyrénées Orientales (66) Communes de Bélesta et de Montner Canton Latour de France |
Carte IGN 2448 OT - Thuir- Ille sur Têt |
Carte géologique de la France au 1/50 000 RIVESALTES n°1090 |
Sécurité du site :
L'itinéraire suivant peut être proposé :
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Arrêt 1
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Des plans de schistosité dans un schiste à chlorite
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Décrire la roche en identifiant ses minéraux Repérer les plans visibles sur l'affleurement (stratification, schistosité, fractures) Ordonner chronologiquement les évènements à l'origine de la formation de ces plans Positionner cette roche dans un diagramme PT, en utilisant le domaine de stabilité des minéraux identifiés |
Le schiste dont le reflet vert bronze révèle la présence de chlorite est débité suivant plusieurs plans de schistosité recoupés par des fractures.
Photographie mettant en évidence schistosité et fracture. |
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| Le recoupement de ces plans de schistosité (S1- S2) explique le débitage de la roche en marches d’escalier … |
 Schistosité et débitage en marches d'escalier.
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Le sédiment originel est de nature pélitique (argile et grains de quartz). Sur la photographie le plan de stratification est visible, souligné par l’alternance de lits de teintes contrastées (variations de composition du sédiment).
Une alternance de lits soulignant le plan de stratification. |
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| La photo est prise dans le plan principal de schistosité qui recoupe donc le plan de stratification. On peut dater relativement les différentes surfaces qui se recoupent : 1. stratification 2. schistosité 3. fracturation |
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Apparition de cristaux millimétriques de biotite
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Repérer tout changement minéralogique dans la roche Identifier les plans visibles sur l'affleurement (stratification, schistosité, fracturation) Ordonner chronologiquement les évènements à l'origine de la formation de ces plans
Positionner cette roche dans un diagramme PT, en utilisant le domaine de stabilité des minéraux identifiés |
Le schiste s'assombrit et devient brillant à la lumière. Une observation à la loupe d’une cassure fraîche de la roche révèle des microcristaux de biotite (cristaux noirs et brillants à section carrée ou rectangulaire). Sur la photo, des filons de biotite, visibles à l'oeil nu.
Le schiste est débité suivant plusieurs plans de schistosité recoupés par des fractures. Le recoupement de ces plans de schistosité explique le débitage de la roche en marches d’escalier. On peut dater relativement les différentes surfaces qui se recoupent : 1. stratification 2. schistosité 3. fracturation (et filons) |
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Apparition de cristaux centimétriques de cordiérite.
Photographie de l'arrêt 3 |
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Décrire la roche Repérer les changements minéralogiques Identifier les plans visibles sur l'affleurement (stratification, schistosité, fracturation) Ordonner chronologiquement les évènements à l'origine de la formation de ces plans Dater relativement la formation des macrocristaux et la schistosité. Positionner cette roche dans un diagramme PT, en utilisant le domaine de stabilité des minéraux identifiés |
Présence de cristaux centimétriques de cordiérite (nodules sombres). Ces macro-cristaux de cordiérite sont « étirés » dans le plan de schistosité : leur formation est contemporaine de la schistosité.
Cristal centimétrique de cordiérite Schistosité et fractures :
Schistosité et fracture au sein de l'affleurement. |
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Apparition de l’andalousite
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Décrire la roche Repérer les changements minéralogiques Dater relativement la formation des différents cristaux.
Positionner cette roche dans un diagramme PT, en utilisant le domaine de stabilité des minéraux identifiés |
Présence d'’andalousite (cristaux noirs à section carrée ou rectangulaire), à côté de la cordiérite (cristaux bruns à section ovale ou hexagonale) et de la biotite. Sur cette photo, l’andalousite forme une auréole autour d'une cordiérite au dépend de laquelle elle s'est formée. La cordiérite est incluse donc antérieure à l'andalousite.
Cordiérite, andalousite et biotite. |
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Apparition de la sillimanite et du grenat
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Décrire la roche Repérer les changements minéralogiques
Positionner cette roche dans un diagramme PT, en utilisant le domaine de stabilité des minéraux identifiés |
Présence de la sillimanite (cristaux nacrés et fibreux : gerbes de 2 à 3 cm, d'un blanc brillant) et du grenat (rouge sombre) dans les micaschistes.
Micaschiste à sillimanite et grenat. Intrusion de filons de pegmatite à tourmaline et grenats.
Pegmatite à tourmaline et grenat. |
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Apparition du feldspath – Traces d’anatexie
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Décrire les roches Repérer les changements minéralogiques Repérer la position relative des zones claires et des zones sombres Sachant que les minéraux clairs sont plus fusibles que les minéraux sombres, émettre des hypothèse explicatives de la mise en place des roches observées
Positionner cette roche dans un diagramme PT, en utilisant le domaine de stabilité des minéraux identifiés |
Photographie de l'arrêt 6.
Des lits de quartz+feldspath apparaissent localement dans le micaschiste.
Localement s’intercalent des migmatites dont les zones claires révèlent un début de fusion (anatexie).
Une migmatite. Plus loin, des gneiss montrent une alternance régulière (foliation) de lits sombres de micas et de lits clairs de Quartz-Felspaths.
Un gneiss. Comment et pourquoi apparaissent les feldspaths ? Hyp.1 ) Le développement des feldspaths, comme celui des autres minéraux repères rencontrés, est métamorphique. Avec l’augmentation de température, l’isograde MUSC-/ORTH+ est franchi et, dans la série métapélitique, les paragneiss succèdent aux micaschistes. Hyp 2 ) Les conditions de température n’ont pas évolué suffisamment pour franchir l’isograde MUSC- / ORTH+. La présence de fedspath est le fait d’un changement de la lithologie du sédiment d’origine : la pélite (argile+Q) a laissé la place à un matériau sédimentaire feldspathique tel que l’arkose (Q+Orthose) ou la grauwacke (Q+Plagioclase+Argiles).
Voir Pour Comprendre |
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Le massif de l'Agly se compose d'un socle protérozoïque (grauwacke) et d'une couverture paléozoïque inférieur (série schisto-gréseuse).
L'ensemble est affecté d'un métamorphisme haute température / basse pression (HT/BP) d'âge hercynien, dont l'intensité croit du sommet (Est) vers la base de la série (Ouest).
Les terrains décrits tout au long de cet itinéraire sont ceux de la couverture métamorphisée (série métapélitique).
Le socle métamorphisé (paragneiss de Caramany et de Bélesta) affleure plus à l'Ouest.
Coupe géologique de la série métapélitique de l'Agly, avec les isogrades du métamorphisme (réalisée par I.Corbières)
A partir du report des affleurements observés, sur une coupe EW du secteur, les isogrades (limites d'apparition des minéraux repères) peuvent être tracés ...
Trajet PT de la série métapélitique de l'Agly (les numéros 1 à 6 correspondent aux arrêts de l'itinéraire)
En positionant les roches observées le long de la coupe sur un diagramme PT, figurant les champs de stabilité des minéraux repères, le trajet PT de la série est alors mis en évidence.
Pour en savoir plus ...
- BRGM et ITGE
Synthèse géologique et géophysique des Pyrénées - cycle Hercynien
Carte géologique de Rivesaltes au 1/50 000 - Laumonier Bernard : les PO : un domaine orogénique polycyclique ENSG Stage Pyrénées 2002.
- la chaîne hercynienne de l'est des Pyrénées ; la massif du Canigou, excursion du groupe français du paléozoïque septembre 1997.
- Le métamorphisme Ecoles des Mines de Nancy ST 142 – géologie de la profondeur
- M. Jaffrezo
Guide géologique régional Pyrénées orientales Corbières
Masson 1977 - C.Nicollet
Métamorphisme
G.Guitard
Roches métamorphiques
Articles de l'Encyclopaedia Universalis - J.Kornprobst
Les roches métamorphiques et leur signification géodynamique
Masson 1996 - Serveur académique de Rennes
Le métamorphisme, argument de reconstitution- Principales étapes permettant d'étudier une région métamorphisée
- Outils pour établir une chronologie relative
- Le site de C.Nicollet
Les roches métamorphiques, témoins de l'évolution thermique de la lithosphère dans le temps et dans l'espace
