Evolution géodynamique d'une portion de manteau :
Pétrologie et Trajet P-T-t des Lherzolites et Gabbros associés du Monte Maggiore, Cap Corse

Nicollet Christian, Chazot Gilles, Cloquet Christophe
Dpt de Géologie, UMR 6524, 5 Rue Kessler, Clermont Fd

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Le Monte Maggiore, à l’extrémité Nord du Cap Corse, est une portion de lithosphère océanique ligure obductée sur la marge hercynienne de l’île durant l’orogène alpine. Il s’agit d’un massif de péridotites à spinelle mantelliques d’une dimension d'environ 2.5 x 1.5 km recoupé de filons de (méta)gabbros. Ces derniers, sub-verticaux, ont une épaisseur décimétrique à métrique et une longueur maximum de quelques hectomètres. Cette unité océanique, peu affectée par la déformation alpine, repose, par l’intermédiaire d’un contact anormal, sur les formations granulitiques de la croûte inférieure continentale de Centuri (Ohnenstetter et Ohnenstetter, 1975, Thèse Nancy ; Ohnenstetter, 1982, Thèse d'Etat Nancy).

Les péridotites sont peu serpentinisées, à l’exception du contact chevauchant basal et, à l’intérieur du massif, le long de zones de fractures. Elles sont hétérogènes. Les lherzolites dominent ; la proportion de clinopyroxène est variable et on passe localement à des harzburgites. Des lentilles de quelques mètres cubes de dunite sont rares. Les lherzolites montrent un litage fortement pentée, marquée par les pyroxènes. Au microscope, le spinelle millimétrique est entouré de chlorite et plus rarement d’un agrégat finement cristallisé de zoïsite et jadéite. La chlorite suggère la réaction Olivine + Orthopyroxène + Spinelle + H₂O = Chlorite tandis que zoïsite et jadéite se sont formées à partir d’un plagioclase.

Parfois, la lherzolite est envahie de "fantômes" de plagioclase (=zoïsite et jadéite), témoins de l’imprégnation, lorsque la roche était encore ductile, par un liquide de fusion partielle du manteau.

Les filons décimétriques de gabbros présentent une partie grenue à grains centimétriques sur les bords et une partie centrale grenue à grains millimétriques. Des cisaillements tardi-magmatiques, parallèles aux épontes, témoignent des mouvements des blocs de péridotites (devenus rigides) entre eux pendant la mise en place des gabbros. Lorsque les filons sont plus épais (métriques), la répétition des différentes parties montre que ce filon résulte de l’emboîtement de plusieurs générations d’intrusions successives. La roche contient des "fantômes" de plagioclase et d’olivine, (parfois entourée d’orthopyroxène coronitique) et du clinopyroxène, localement transformé en hornblende brune.

L’olivine est transformée en chlorite et trémolite-actinote coronitique, conformément à la réaction : Ol + Opx + Pl + H₂O = Tr + Chl. Comme dans la péridotite, le plagioclase est remplacé par de la zoïsite, jadéite et parfois grossulaire. Du glaucophane magnésien est présent.

Le clinopyroxène, seule phase magmatique primaire préservée des gabbros, a été analysé à l’ICP-MS à ablation laser dans un de ces filons décimétriques. Les clinopyroxènes de la partie centrale du filon montrent des compositions plus enrichies en éléments incompatibles (REE, Zr, Hf) par rapport à ceux des deux bordures. Ils présentent de plus une anomalie négative en Eu et en Sr et un Mg* plus faible.

Ces caractéristiques suggèrent que la cristallisation des clinopyroxènes dans les deux parties du filon est diachrone : la bordure a cristallisé dans un premier temps, tandis qu'un magma plus différencié circule et cristallise ultérieurement dans la partie centrale.

Ces observations pétrologiques permettent de proposer le trajet Pression - Température - temps suivant : Cliquez pour voir le trajet.