tourmaline et mica

[mr42]

Un caillou des monts du Forez.

D'après la carte géologique, on est à la limite entre du granite et des migmatites mais c'est une pierre volante et je n'ai rien trouvé d'analogue, origine non garantie.

Un coté du caillou est assez banal: ça ressemble à du gneiss avec des bandes sombres de mica noir et blanc et des bandes claires avec du quartz et probablement du feldspath. Il y a un début d'altération.

L'autre coté est plus curieux.

Il y a une plaque avec de nombreux cristaux noirs allongés dans une matrice plus claire.

Pour les cristaux noirs, la dureté est supérieure à 6, pas de clivage apparent, les faces latérales sont souvent cannelées.

Ca ressemble à de la tourmaline.

La matrice semble uniquement formée de mica blanc avec juste quelques taches de rouille.

En résumé, c'est un plaquage essentiellement formé de troumaline et de muscovite.

Q'en pensez-vous?

[mr42]

Observés de près, les cristaux noirs semblent avoir subi de fortes contraintes:

ils sont cassés, courbés, vrillés, comme s'ils sortaient d'une extrudeuse.

Ils sont pour la plupart orientés dans la même direction, comme disposés par un écoulement.

Connaissez-vous ce type d'association?

Comment peut-on expliquer sa formation?

[Stoof]

+1 pour la tourmaline!

J'imagine une déformation et cassure sous pression, car on est dans du gneiss

[Next50MY]

c'est ça : déformation qui enregistre les déformations du 'gneiss'. très utile pour déterminer les phases de déformations et métamorphisme.

La cristallisation est antérieure à une ou plusieurs phase de déformation. Peux tu placer un extrait de carte ?

Ca ressemble beaucoup à de la tourmaline, mais comme d'habitude sur ce sujet cela mérite confirmation avec d'une part les observations des géologues cartographes et d'autre part avec des analyses détaillées.

Les tourmalines sont fréquentes dans les roches leucocrates de type aplite et pegmatites, certaines roches métamorphiques et sans doute beaucoup d'autres cas. La plupart des cas habituels dans des contextes riches en quartz et feldspaths.

Mais on connait quelques minéraux piégeux qui y ressemblent dans des contextes sous saturés en quartz. Et sur cette image pour l'instant on a du mal à voir si il y en a, du quartz.

Pour affirmer gneiss il faudrait du quartz.

Pour l'instant je dirais mica-schiste à possible tourmaline ou autre chose qui y ressemble.

[mr42]

C'est un peu l'idée que je me faisais.

La tourmaline (à confirmer) et le mica existaient probablement avant l'épisode métamorphique.

Du coté des tourmalines, il n'y a visiblement pas de quartz.

Du coté gneiss (à confirmer également, voir la première photo du message 1) il y a du quartz mais les tourmalines y sont rares.

On serait parti d'une roche contenant uniquement ces deux minéraux? Ou alors, d'autres minéraux étaient présents et ont été chassés par la pression? On serait par exemple parti d'une pegmatite contenant a minima du quartz, du mica et de la tourmaline et seul le quartz aurait fondu?

Pour la carte géologique, on se trouve sur la feuille de Noirétable dans le massif de l'Ermitage

[Next50MY]

Merci pour les précisions. Il y a de la matière sur ce secteur ... on va essayer d'en savoir plus !

- Migmatites (M1)

- filons de quartz

- granite ? (g gamma)

- le violet au NE ?

- le secteur à l'angle NW ? granite ?

- la zone en pointillé ?

- au moins 3 familles de failles (supposées)

[mr42]

Mon extrait de carte était peut-être insuffisant.

En voici un nouveau avec la légende et une vue plus complète de la partie ouest du massif de l'Hermitage.

[trenen23]

Il est possible que ce soit un filon de leucogranite à tourmaline (faciès de bordure du massif de Lhermitage) intrusif dans les migmatites. Les cristaux de tourmaline s'orientent dans le sens de la fluidalité.

Serge

[mr42]

Pourquoi pas, mais il reste à comprendre pourquoi ce filon ne contient que deux minéraux, au moins à cet endroit...

[trenen23]

Pas de gros souci, albite-tourmaline, ce serait assez classique. Ce sont des jus résiduels de granite chargés en sodium et en bore.

Serge

[mr42]

Pas de gros souci, albite-tourmaline, ce serait assez classique. Ce sont des jus résiduels de granite chargés en sodium et en bore.

Serge

Ici, c'est plutôt muscovite-tourmaline.

[trenen23]

Bon alors on retombe sur des échantilons que j'ai en Limousin au contact du leucogranite de St Saud Lacoussière. Mais là le métamorphique est du franc micaschiste. J'ai des filons de leucogranites à tourmaline intrusifs dans la foliation des micaschistes avec le bore qui diffuse pour former la tourmaline dans l'encaissant et les cristaux sont alignés, vraisemblablement dans le sens de la fluidalité du filon.

Si on a muscovite-tourmaline, ça s'apparente plus à une diffusion d’éléments dans l'encaissant (métasomatose) qu'à du filonien direct.

Serge

[mr42]

OK, merci pour toutes ces explications.

Les deux contextes semblent assez proches.

Maurice

[Next50MY]

Ok,

En l'état actuel des observations sur ces échantillons je verrais une attribution aux migmatites décrites dans la notice:

"Il s'agit généralement de métatexites à biotite avec souvent de la muscovite et exceptionnellement de la sillimanite. Des niveaux plus leptyniques s'intercalent localement ainsi que quelques passées micaschisteuses à deux micas et parfois grenat (Trévy), et plus rarement des passées gneissiques. Les mauvaises conditions d'affleurement ne permettent pas une étude pétrographique et structurale poussée.

Ces migmatites qui représentent le «manteau archéen» de Ph. Glangeaud (1910), sont classiques dans une grande partie du Massif central : Auvergne, monts du Lyonnais, etc. (Chénevoy et Ravier, 1971). Elles résultent du métamorphisme de type barrovien (base de l' « amphibolite faciès ») d'une épaisse série pélitique dans laquelle étaient interstratifiées quelques formations volcano-sédimentaires. Leur métamorphisme est attribuable à la phase acadienne ou éohercynienne de l'orogenèse hercynienne qui s'est déroulée au Dévonien entre 410 et 360 Ma (Bernard-Griffiths et al 1977)."

Les images ne permettent d'identifier ni albite, ni quartz, ni texture aplitique.

[trenen23]

C'est bien, mais en fait les travaux cités sont anciens et la structure du Massif Central a été complètement reprise depuis (plusieurs fois, même) , même si ce qui est écrit ici n'est pas totalement faux. A l'échelle de l'affleurement , je crois qu'il faut faire confiance aux gens qui ont un peu l'habitude de ces terrains.

On est bien dans les migmatites (ce qui en soit même est un terme assez vague ("mélange de roches")), mais la tourmaline a de grandes chances d'être liée au granite ou à des fluides liés à ce dernier. Elle est très rarement présente à l'état primaire dans ce type de roches.

Serge

[Next50MY]

Travaux en cours:

http://www.brgm.fr/pv_obj_cache/pv_obj_id_4F4261F80DF7BFD8165AC7640EAE1A4EEACB1D00/filename/20_juin_2013_program-and-abstracts-journeevarisque_0.pdf

[mr42]

Je me disais bien que ce caillou soulèverait d'intéressantes questions.

Revenons aux faits.

En ce qui concerne l'aspect physique, les cristaux noirs (supposés être de la tourmaline) se retrouvent dans deux configurations bien différentes et doivent relever de mécanismes distincts.

1 - Un plaquage relativement mince (5 à 10 mm) avec:

- forte concentration de ces cristaux,

- très nette orientation selon une direction préférentielle

2 - Lorsque l'on s'éloigne de ce plaquage:

- les cristaux sont plus rares,

- leur orientation devient aléatoire même s'ils semblent rester à peu près dans des plans parallèles au plaquage.

Cet aspect va bien avec l'hypothèse de Serge: filon + diffusion. Seuls les cristaux directement exposés au "fluide" sont orientés dans le sens de l'écoulement.

Lorsqu'on s'éloigne du plaquage, la vitesse de diffusion limite la concentration de cristaux.

En ce qui concerne la chimie, ça devient confus.

Je comprends que dans une tourmaline, l'élément critique c'est le bore. Les autres ingrédients (je ne parle pas des tourmalines exotiques à Li) sont abondants dans de nombreuses roches cristallines. Le bore a en revanche la faculté de se concentrer dans les liquides résiduels.

Un fluide aurait donc apporté le bore nécessaire, les autres ingrédients pouvant venir soit de ce fluide soit de la roche encaissante.

Ce qui me semble curieux, c'est que ce fluide aurait disparu sans laisser d'autres traces qu'une forte concentration de tourmalines. Et pourquoi cette matrice formée uniquement de muscovite? Tous les autres minéraux éventuellement présents auraient été consommés pour former des tourmalines ou seraient passés en solution?

Pour en savoir plus, ça devient difficile, l'état de surface n'est pas très bon, l'échantillon a du rester longtemps exposé aux intempéries et à la végétation. Je vais essayer de faire de meilleures photos.

Ne pourrait-on pas déjà clarifier la question de la nature de ces cristaux: tourmaline ou autre chose?

Et si autre chose, à quoi pensez-vous? Cela permettrait d'orienter les tests.

[Next50MY]

Tout a fait revenons aux faits

Serge nous dit il s'agit d'un filon de leucogranite.

Alors je pose a Serge la question qu'est ce qu'un filon de (leuco)granite, quels sont les mineraux qui le composent et ou sont ils sur l'image ?

[Stoof]

Et pourquoi pas un truc du genre greisen?

[mr42]

Et pourquoi pas un truc du genre greisen?

Un greisen ne devrait-il pas être au contact du granite?

Les tourmalines sont fréquentes dans les roches leucocrates de type aplite et pegmatites, certaines roches métamorphiques et sans doute beaucoup d'autres cas. La plupart des cas habituels dans des contextes riches en quartz et feldspaths.

Mais on connait quelques minéraux piégeux qui y ressemblent dans des contextes sous saturés en quartz. Et sur cette image pour l'instant on a du mal à voir si il y en a, du quartz.

Pourrais-tu préciser à quels minéraux tu penses?

[gypse 75]

Je penche pour l’hypothèse de Serge.

Je pense que les fluides de bore on migrés dans une poche de micas. Ce type de poches

n'est pas rare dans les migmatites ou les granites. Ou alors, il y as au contact du granite et

de la migmatite des micaschistes enclavés.

On rencontre fréquemment ce type de faciès dans le limousin.

Par exemple, sur le secteur d'Egletons en Corrèze, il y as des filons de pegmatites dans le leucogranite

d'Egletons. La tourmaline noire y est très fréquente et on y rencontre souvent de grosse poches de micas.

Le micaschiste est présent en auréole autour du pluton de leucogranite ou le schorl est fréquent.

Une migration d'un fluide de bore à la zone de contact est fortement probable.

[Next50MY]

Un greisen ne devrait-il pas être au contact du granite?

Pourrais-tu préciser à quels minéraux tu penses?

Envoyant cet échantillon quisort denul part :

On voit une roche foliée avec probablement des micas et des minéraux noirs alignés et peut etre des mineraux clairs.

Avec la position geographique tout ce que l'on peur dire est que cela ressemble plus à la description des migmatites...

[Next50MY]

Envoyant cet échantillon quisort denul part :

On voit une roche foliée avec probablement des micas et des minéraux noirs alignés et peut etre des mineraux clairs.

Avec la position geographique tout ce que l'on peur dire est que cela ressemble plus à la description des migmatites...

Simplement si je réagis c'est qu'il faut limiter le niveau de l'interprétation !

Une pierre volante est bien différente d'un affleurement et se lancer dans ce type d'analyse es assez périlleux.

Il faut rester factuel et se contenter de donner d'abord les bonnes déterlinatins minéralogiques.

Serge sait bien de quoi je veux parler...

[Stoof]

Un greisen ne devrait-il pas être au contact du granite?

Je pense à un truc du genre greisen dans le sens ou ça pourrai être une idée pour expliquer la zone muscovite + tourmaline . Il semble d'aprés les infos qu'on a des granites dans le coin.

Effectivement, la greisenisation se fait principalement dans le granite lui même, mais les fluides peuvent suivre les fractures et affecter la roche encaissante.

Bien sûr ce n'est qu'une hypothèse parmi d'autres, et je rejoins Next50MY sur le fait que ce soit un échantillon "quisort denul part", ce qui nous limite pas mal pour l'interprétation.

[mr42]

Je suis d'accord, on ne pourra pas conclure avec aussi peu de données.

Cet échange est néanmoins très intéressant, j'ai appris pas mal de choses. Merci à tous ceux qui ont contribué.

Quand j'aurai l'occasion d'y retourner, si je trouve d'autres pièces à conviction, je vous en reparlerai. Il faudrait surtout retrouver la roche en place mais avec la végétation du coin, autant jouer au loto.

Une dernière question quand même, juste par curiosité:

Que se passe-t-il quand une roche contenant de la tourmaline se trouve soumise à métamorphisme? ça doit bien arriver...

Par exemple, un filon contenant du quartz et de la tourmaline qui subirait une élévation de température et un jeu de contraintes: on peut supposer que le quartz qui a cristallisé en dernier serait le premier à fondre. Après, tout dépend de l'intensité du phénomène et de la nature de l'encaissant: la tourmaline peut se disloquer, se décomposer, se dissoudre ou recristalliser en restant à l'état solide...

Connaissez-vous des exemples?