Le talc massif : la stéatite

Les gneiss et la bande mylonitique majeure

Les gneiss représentent la base de la série lithologique du massif du St Barthélémy (voir chapitre I). A l’affleurement, l’épaisseur visible maximale est estimée à 3-4 km (St Blanquat, 1989). La série gneissique est essentiellement para-dérivée (métapélites, quelques niveaux de marbres) mais on observe des lentilles plus ou moins épaisses d’orthogneiss et quelques niveaux mafiques de type amphibolite correspondant à d’anciennes intrusions felsiques et mafiques déformées. Ces différents protholites sont dérivées de matériaux précambriens (Zwart, 1954 ; Delaperrière et al., 1994 ; Lemirre et al., en prép.) et d’intrusions du Paléozoïque inférieur, et sont affectés par un métamorphisme tardi-varisque de type Haute Température – Basse Pression ayant conduit à la formation de granulites à Bi-Sill-Opx-Cd-Gr (Vielzeuf, 1984 ; St Blanquat, 1989 ; St Blanquat et al., 1990 ; St Blanquat, 1993 ; Lemirre et al, en prép.). Le trait structural principal de ces roches est décrit dans les travaux de Saint Blanquat (1989, 1993) qui font état d’un gradient de déformation de plus en plus intense du bas (Fig. II-1) vers le haut de la série (Fig. II-2a et b), qui est constitué par une zone de cisaillement à faible pendage vers le nord (Bande Mylonitique Majeure ou BMM) qui montre un déplacement vers le sud du bloc supérieur.
Les gneiss ont une orientation moyenne de N260 à N280 avec un pendage moyen de 20-30° vers le nord. L’orientation de la linéation d’allongement dans les gneiss est la même des granulites basales jusqu’aux ultramylonites de la BMM avec une orientation N330-350 avec un faible plongement de 10-20° vers le nord. Le fait que la linéation ne soit pas perturbée par la BMM démontre le caractère progressif de la déformation qui s’inscrit dans la continuité du pic du métamorphisme varisque (St Blanquat, 1989 ; St Blanquat et al., 1990 ; St Blanquat, 1993).
La BMM traverse le massif du Saint Barthélémy d’ouest en est. Son orientation moyenne est de 295N15. La BMM a joué en faille normale vers le sud (St Blanquat, 1993) à la période tardi-varisque. Cet âge tardi-varisque de la haute température a été montré par les datations U-PB de Delaperriere et al. (1994) sur zircon et monazite, ainsi que par celles plus récente de Baptiste Lemirre (thèse en cours au laboratoire GET). Des âges crétacés (autour de 110 – 100 Ma) ont été obtenu par Costa et Maluski (1988) par la méthode Ar/Ar sur micas et feldspaths. Comme ces âges sont indépendants de la texture de déformation, ils ont été attribués à une réouverture des minéraux sans déformation associée (St Blanquat, 1989). Ils pourraient cependant indiquer un rejeu de la BMM au Crétacé mais l’étude structurale de la BMM ne permet pas de différencier deux phases de déformation distinctes, tardi-varisque et alpine. Des zones de cisaillement localisées et peu épaisses ductiles et fragile-ductiles se rencontrent dans toute l’épaisseur des gneiss. Elles traduisent une déformation extensive en contexte rétrograde, au passage de la transition fragile-ductile (Saint Blanquat, 1989 ; Saint Blanquat, 1993).

Les migmatites et les granitoïdes associés

Cette unité, situé au-dessus des gneiss et de la BMM, a une épaisseur visible maximale d’environ 2 km. Les migmatites sont situées à la base de cette unité et sont en contact des gneiss via la BMM, et les micaschistes représentent le toit de cette série. Le passage entre migmatites et micaschistes est progressif c’est à dire que du haut vers le bas on observe les micaschistes, des diatexites puis des métatexites intrudées par de nombreuses lentilles de roches magmatiques variées (gabbros, diorites, granodiorites, leucogranites) et des filons de pegmatites. Certains granitoïdes (leucogranites et pegmatites) en recoupent le litage migmatitique (Fig.II-3a).
Figure II-3 : Migmatites (a) recoupées par un granitoïde, (b) observées au microscope optique en LPA (x100), (c) présentant des structures fragiles.
La mise en place de ces corps granitiques est donc postérieure à la migmatisation. A l’ouest de Trimouns, le jeu dextre/top sud de la zone de cisaillement appelée F1 (voir § suivant) a pour conséquence de réduire cette unité et de mettre en contact diatexites et micaschistes. Le litage migmatitique est parfois recoupé par une foliation chaude, formée en condition magmatique ou sub-magmatique, et qui montre des critères de cisaillement top vers le sud, mais litage et foliation sont le plus souvent sub-parallèles (Fig.II-3b). A l’échelle du massif, les foliations et le litage de l’ensemble migmatitique forment un demi-dôme à pendage faible à moyen vers le nord au nord et vers l’est à l’est. Les linéations ne sont pas plissées par le dôme et restent parallèles aux linéations des gneiss et des mylonites des gneiss (N330 et N350, faible plongement vers le nord – Fig. II-4). Des veines de quartz orientées est-ouest et sub-verticales témoignent d’un étirement nord-sud tardi- ou post-migmatitique. On observe dans cette unité des zones de cisaillement ductile – fragile tardives à cinématique dextre – normale qui recoupent le litage migmatitique et toutes les intrusions (Fig.II-3c), et dont certaines sont en continuité avec la F1. A l’échelle cartographique, le litage migmatitique est recoupé par la BMM et la F1. A une échelle plus locale, on peut voir que les migmatites se parallélisent très rapidement aux mylonites.

La structure faille 1 – F1

La structure faille 1, ou F1 (terme carrier), est une zone de cisaillement qui affecte les migmatites sensu lato et les micaschistes. Elle est moins épaisse et plus localisée que la BMM. Elle est constituée des équivalents mylonitiques des roches qu’elle traverse (migmatite, granitoïdes, micaschistes). La F1 est orientée entre N10 avec un pendage moyen de 56° vers l’est (Fig. II-5 et Fig. II-6).
Elle est observable sur une longueur de 2 km et fait une dizaine de mètres d’épaisseur. Au sud, la F1 se connecte à la BMM au niveau du garage de Trimouns (Fig. II-7). Elle vient se brancher sur la BMM au niveau d’une virgation de celle-ci, probablement associée à une géométrie de type rampe latérale (Fig. II-8). Au nord de cette jonction, elle recoupe les migmatites sur environ un kilomètre, puis elle met en contact micaschistes et migmatites. Vers le nord, elle se termine en une chevelure de zones de cisaillement plus fines de type « queue de cheval » (Fig. II-7).
La linéation d’allongement est sub-horizontale (Fig. II-6). L’ensemble de cette zone de cisaillement montre des critères de cisaillements dextres (Fig. II-9a & b). En lame mince, la F1 montre des textures mylonitiques à ultramylonitiques et des structures de déformation relativement coaxiales. La continuité cartographique entre la BMM et la F1 et les conditions de déformation similaires montrent que ces deux zones de cisaillement sont liées. Les mouvements top vers le sud de la BMM et dextre de la F1 doivent donc être contemporains, au moins en partie. La F1 pourrait donc accommoder un déplacement relatif vers le sud de l’ensemble des unités constituant le toit de la BMM plus important à l’est qu’à l’ouest.

Les micaschistes et leurs inclusions

L’unité des micaschistes est d’origine métasédimentaire à dominante pélitique. L’âge du protolithe est inconnu bien que probablement Protérozoïque supérieur et/ou Paléozoïque inférieur. La lithologie des micaschistes est largement dominante dans l’ensemble supérieur du mur mais on observe dans cette unité des lentilles de gneiss à silicates calciques (GSC), des filons de leucogranites et de pegmatites, ainsi que quelques rares niveaux de roches carbonatées.
Le litage d’origine (méta-)sédimentaire (S0-1) des micaschistes est affecté par des plis d’échelles variées (métriques à centimétriques) dont le plan axial est constitué par la schistosité majeure (S2) (Fig. II-10), qui est orientée en moyenne N16 avec un pendage de 31° vers l’est (Fig. II-11). Cette schistosité porte une linéation en moyenne N20 sub-horizontale.
Les micaschistes montrent un continuum de déformation de la base vers le haut, c’est à dire le gisement de talc-chlorite. Les micaschistes de la base de l’unité (micaschistes sains – voir chapitre I), proches de la F1, montrent des structures de cisaillement dextre (Fig. II-12), et ces structures disparaissent peu à peu quand on s’éloigne de la F1 (Fig. II-12), c’est à dire également quand on monte vers le gisement (vers les micaschistes chloritisés ou quartzeux – voir chapitre I). L’orientation de la schistosité et de la linéation ne varie pas. Les plis sont présents dans toute l’épaisseur de la série.
On observe des porphyroblastes d’andalousite réorientés et déformés par la schistosité S2 (Fig. II-12). Les conditions métamorphiques nécessaires pour la cristallisation de ces minéraux sont antérieures à la déformation S2.
Il n’y a pas de différence structurale majeure entre les différents types de micaschistes, qu’ils soient sains ou partiellement chloritisés. De plus, en carte, le front de chloritisation qui sépare les micaschistes sains des micaschistes chloritisés est parfois oblique sur la schistosité S2, ce qui n’est pas un critère suffisant pour déterminer la chronologie relative entre déformation et métasomatose. Ceci peut en effet s’interpréter de deux manières : schistosité S2 postérieure à la métasomatose ou métasomatose postérieure à S2 (voir ci-dessous – § Chloritites).