Etude des enclaves basiques et ultrabasiques, et des mégacristaux dans deux gisements basaltiques quaternaires de l'Ardèche ( Massif Central Français )

Abstract

Notre étude a porté sur deux affleurements basaltiques du sud de l’Ardèche. Ces affleurements ("Col de Quatre Vios" et "Le Chier") correspondant à des basaltes alcalins comportant, selon les cas, des enclaves de péridotites, de pyroxénites, et des mégacristaux variés. L’étude pétrochimique des phases, et la géochimie des enclaves périodiques ont montré : * Que toutes les phases des enclaves du "Col de Quatre Vios" sont moins magnésiennes que celles récoltés dans l’affleurement "Le Chier". * L’ensemble des enclaves ont subi une fusion partielle, les enclaves récoltées au "Col de Quatre Vios" ont subi en plus une métasomatose, entraînant un enrichissement notable en Na, Ti et Fe2O3. Les calculs montrent que ces péridotites ont cristallisé sous une fugacité d’oxygène plus élevée que celles de "Le Chier", ainsi que sous une pression d’eau plus élevée. La mise en place d’une veine d’amphibolite à phlogopite dans l’enclave péridotitique 89-48, a entraîné une fusion partielle locale à laquelle s’ajoute un métasomatique qui est, cette fois-ci, "modal" et se manifeste par l’apparition des phases hydratées. L’évolution des minéraux autour de cette veine est attribuée à l’interaction des deux phénomènes : fusion partielle et métasomatisme. Le métasomatisme modal observé dans l’enclave 89-48, est probablement indépendant du métasomatisme cryptique du Col de Quatre Vios. Les enclaves de pyroxénites forment deux groupes, l’un à spinelle, l’autre sans spinelle. Leur étude pétrographique permet de voir des compositions modales allant d’une Wherlite à une clinopyroxénie s.s. Parallèlement à cette compatibles avec celles correspondant à un processus de cristallisation fractionnée, accompagnée d’une baisse de pression et de température, ainsi qu’une augmentation de la fugacité d’oxygène. Le volume relatif des mégacristaux a été estimé à 4% dans le gisement "Le Chier" et 1% dans le gisement du "Col de Quatre Vios". L’abondance des mégacristaux diminue suivant l’ordre Cpx>Amph>>Ti-Mgt>Ol>FK. L’étude pétrochimique des phases montre que ces mégacristaux se divisent en deux groupes : 1) Les mégacristaux en équilibre avec la roche hôte (élément majeurs, éléments traces, terres rares et nature des inclusions…) qui peuvent être expliqués par une cristallisation au sein de la lave ou/et démantèlement de pyroxénites. 2) Les mégacristaux en déséquilibre avec la roche hôte, sui sont des produits de cristallisation à haute pression d’un liquide probablement différencié ; plus riche en Na2O, K2O, TiO2, Fe2O3, P2O5 et en terres rares légères.