Echantillonnage et pétrographie

 Arc Ancien

L’étude de la carte géologique nous a permis de mettre en évidence des lacunes quant à la connaissance des dépôts de l’arc ancien. En effet, ces terrains étant trop altérés pour pouvoir être datés selon les techniques utilisées à l’époque, les auteurs avaient préféré rejeter l’ensemble de leurs résultats (Westercamp et al., 1989). Il nous apparut donc nécessaire d’échantillonner un maximum de ces formations sur les péninsules de Sainte Anne et de la Caravelle pour réaliser des datations absolues. Comme les laves massives sont très anciennes (Oligocène), les dépôts sont très érodés, mais l’étude du MNT et de la carte topographique nous a permis de repérer les affleurements potentiels : falaises, cônes stromboliens conservés, anciennes carrières, etc. Nous avons ainsi prélevé 14 échantillons de coulées de lave massive appartenant au Complexe de Base et à la série de Sainte Anne sur les presqu’îles de la Caravelle (figure II-3a) et de Sainte Anne (figure II-3b). Les affleurements se présentent sous la forme de coulées de lave massive plus ou moins prismées, avec quelques fois un débit en lauzes. La roche est une andésite sombre, peu porphyrique à petits cristaux de pyroxène et plagioclase qui se distinguent à l’œil nu. En lame mince, on constate de légères différences entre les roches du Complexe de Base et celles de la Série de Sainte Anne. Les andésites du Complexe de Base ont une cristallinité de 10 à 40 %, présentant une texture porphyrique à grains moyens (de 500 µm à 2 mm). Comme pour toutes les roches de la Martinique, la phase minérale qui domine est le plagioclase. Ce minéral est à la fois présent sous forme de phénocristaux de tailles variées, et de microlithes dans la mésostase. On trouve ensuite des clinopyroxenes, quelquefois très altérés. La mésostase est assez vitreuse, avec des baguettes de plagioclases, de la magnétite et de rares pyroxènes micrométriques. La Série de Sainte Anne est caractérisée par des roches plus basiques à andésitiques, à texture microlithique plus ou moins fluidale, ou à texture sériée. On trouve 3 à 40 % de cristaux de tailles allant de quelques dizaines de microns à quelques millimètres. À nouveau, les phénocristaux de plagioclases sont majoritaires, et associés à des clinopyroxènes, orthopyroxènes et quelques olivines serpentinisées. La mésostase est de nature comparable aux roches du Complexe de Base avec toutefois une quantité non négligeable de verre. Après un examen détaillé des lames minces, huit échantillons ont été sélectionnés puis préparés selon le protocole décrit en annexe 1 pour effectuer des datations K-Ar. L’ensemble des résultats et les interprétations qui en sont issues sont présentés dans le chapitre III de ce manuscrit. 

Arc intermédiaire

La chaîne Vauclin-Pitault

 La chaîne sous-marine Vauclin-Pitault étant le seul endroit de l’arc des Petites Antilles où affleurent des terrains du Miocène Inférieur, il était important de pouvoir échantillonner et dater ces formations afin de compléter les études précédentes. Il s’est avéré assez difficile de trouver des affleurements de lave massive car la chaîne est en grande partie constituée de hyaloclastites, matériel fragmenté qui, quand il est trop riche en fluides, ne peut être daté par notre méthode. Nous avons donc échantillonné 14 sites au niveau de fronts de taille de carrières en activité et abandonnées, au niveau de falaises, ou encore sur des affleurements révélés par des travaux de construction (figure II-4a). Les laves affleurent sous la forme de coulées prismées, souvent débitées en lauzes. Il s’est avéré que certaines roches prélevées dans les carrières aient été fracturées par les dynamitages successifs, favorisant la formation de microfractures et la circulation de fluides. La Chaîne Vauclin-Pitault a été recensée comme intensément hydrothermalisée avec des gisements de zéolite, barytine, calcite, gypse et pyrite (Westercamp et Tazieff, 1980). Certains échantillons présentant donc des minéraux de calcification et zéolitisation ont été exclus de l’étude. Seulement quatre sites ont pu êtres datés : 06MT73, 07MT96, 07MT97 et 07MT105.Les roches ont le même aspect, c’est-à-dire très sombres et à grains fins. Ce sont en majorité des basaltes tholéiitiques, des basaltes et des basaltes andésitiques, qui affleurent sous forme de coulées très épaisses, plus ou moins prismées, recoupées par des dykes de lave aphyrique (07MT97 par exemple). Dans la région du Vauclin, les laves sont débitées en coussins (Pointe Faula, 06MT71). En lame mince (figure II-4b), il ne semble pas y avoir de différence entre les deux phases principales d’activité de cette chaîne (sous-marine puis aérienne) si ce n’est le degré de cristallinité qui est supérieur dans les laves de la phase finale aérienne (5 à 40 %) par rapport à la phase sous-marine (2 à 10 %). On trouve également quelques laves aphyriques (06MT64). Les roches sont indifféremment à texture sériée (tailles de quelques microns à quelques millimètres), porphyrique (200-500 µm) ou microlithique fluidale (rares phénocristaux de 200 µm au maximum). Le plagioclase est associé au clinopyroxène, et l’on note la présence de petits orthopyroxènes et olivines. La mésostase est constituée de baguettes de plagioclase, de verre, d’oxydes et de pyroxènes

Volcanisme du Sud-Ouest martiniquais 

Axe Ducos-Pavillon L’axe Ducos-Pavillon est caractérisé par une mise en place effusive en milieu aérien, depuis un axe Ducos – Rivière-Pilote jusqu’à l’extrémité ouest de la presqu’île de Trois Ilets. Dix-huit affleurements ont été échantillonnés le long de cet axe est-ouest afin d’avoir de nouveaux âges K-Ar, mais aussi de mieux contraindre la migration du volcanisme et la durée d’activité de cette chaîne. Les laves sont principalement des andésites porphyriques sombres à grains fins (figure II-5). Les roches ont une cristallinité de 30 – 40%, avec une texture sériée pour des tailles de phénocristaux allant de 100 µm à quelques mm. Ce sont des plagioclases et des clinopyroxènes exclusivement. La mésostase est plutôt vitreuse, avec toutefois quelques baguettes et petits cristaux de plagioclase. Seules les laves de Gros Ilet et du secteur de la Vatable (06MT72) s’individualisent sur le plan pétrographique. Il s’agit en effet d’une roche dacitique, très porphyrique à plagioclase, quartz, biotite et grenat, emballées dans une matrice vitreuse. Nous avons choisi de dater les échantillons 06MT60, 06MT72 (sur plagioclases) et 07MT93