Les amphibolites et les leptynites des Maures

On les rencontre sous forme de lentilles dans des micaschistes ou des gneiss ou bien associées sous forme d'un complexe leptyno-amphibolitique proche de métagabbros et de serpentines.
Plusieurs pointements se trouvent dans les Maures souvent associés à des roches mafiques ou ultramafiques (roches magmatiques basiques pauvres ou très pauvres en silice et riches en minéraux ferro-magnésiens):

-dans l'unité occidentale à Collobrières,
-dans l'unité centrale près de La Garde-Freinet,
-dans l'unité orientale près de Gassin et sur les plages de la Croix-Valmer.

1. Les amphibolites de La Garde-Freinet

En contre-bas de la route menant à La Verne.

Amphibolites des Maures
Amphibolites des Maures

Gisement, nature, origine.

Ce sont des roches verdâtres, finement grenues, massives, dures, plissées et foliées mais qui ne se débitent pas en feuillets.
On observe un litage caractéristique:

-des lits sombres formés de petits cristaux en baguettes vertes, de hornblende qui est une amphibole (silicate de fer, magnésium, calcium) et de mica noir (biotite),
-des lits clairs de cristaux souvent mâclés de feldspaths plagioclasiques sodi-calciques comme l'andésine; ils sont accompagnés de grenats et rarement de quartz.

Lame mince d'amphibolite LPA
Lame mince d'amphibolite en Lumière Polarisée Analysée

Les cristaux d'amphibole et de feldspath qui se sont orientés préférentiellement parallèlement à l'axe des plis (linéation minérale) sont donc des minéraux qui se sont disposés pendant la déformation (minéraux syncinématiques).
Les amphibolites sont des roches métamorphiques et leur composition minéralogique indique qu'elles sont issues de roches magmatiques (comme un gabbro ou une diorite) ou bien de roches volcaniques basiques (comme des basaltes ou des andésites), ce sont des orthoamphibolites.

2. Les leptynites de La Garde Freinet

Elles sont foliées, plus claires que les précédentes, à grain fin ou moyen, riches en quartz, feldspaths plagioclasiques acides (albite, oligoclase), feldspath potassique, grenats et biotite.Souvent recoupées par des filons de granite.
Ce sont des roches métamorphiques acides.

Origine.

Elles seraient issues de roches volcaniques comme des rhyolites.

3. Les amphibolites et les leptynites de La Croix Valmer (Plages de Sylvabelle et Héraclée)

Alternance d'amphibolites et de leptynites plissées et déformées; les micaschistes voisins sont traversés par un filon de granite.
Dans les amphibolites on rencontre une enclave de roche magmatique grenue (un gabbro riche en pyroxènes et plagioclases et un autre petit affleurement de ce même gabbro ou d'un basalte de même composition chimique qui serait le protolithe des amphibolites.

Amphibolite Plage d'Héraclée
Complexe leptyno-amphibolitique

Gabbro Plage d'Héraclée
Affleurement de gabbro
Lame mince de gabbro en LPA

Quand les amphibolites et leptynites sont intercalées dans des micaschistes à grenats des déformations affectent les bancs d'amphibolites vert sombre qui contiennent des lentilles de roches grenues (métadiorites).
Quant aux leptynites considérées comme des métasédiments, elles dériveraient du métamorphisme d'une série gréso-pélitique.

4. Le métamorphisme

-Intensité.

Pour le basalte qui est une roche volcanique, l'association minérale rencontrée (paragénèse) plagioclase blanc + pyroxène sombre permet de retrouver sur la grille de stabilité des minéraux ci-dessous les conditions de température et de pression dans lesquelles ces minéraux étaient stables lorsqu'ils se sont formés soit T> 700 °C et pressions basses P<1 GPa.

Domaine de stabilité des minéraux

On voit sur le diagramme P/T qu'il faut une diminution de la température (flèche rouge 1) sans variation de pression notable pour que le basalte subisse une modification minéralogique; les minéraux sont déstabilisés et par micro diffusion d'éléments chimiques il y a inter-réaction et apparition d'un nouveau minéral la hornblende, stable dans des conditions de température 400 °C<T<650 °C. La réaction qui ne peut se produire qu'en présence d'H²O est la suivante:

(1) Pyroxène + Plagioclase + H²O-------> Amphibole (hornblende).


Il y a eu métamorphisme d'un basalte par hydratation, la température T ayant baissé pour donner un métabasalte de même composition chimique qu'un gabbro.

Genèse des amphiboles

-Faciès.

Les conditions de formation correspondent au faciès amphibolite, ou à la zone A sur le diagramme P/T ci-dessus.

-Sur le terrain.

Rolland et al., situent ces roches dans la zone à biotite muscovite et sillimanite.

5. Formation de ces roches

Où rencontre-t-on ces conditions?

    5.1. Formation des gabbros.

Les gabbros et les basaltes naissent d'un magma profond à l'aplomb des dorsales océaniques par refroidissement lent (présence de gros cristaux) et hydratation (eau de mer circulante comme l'atteste les sources hydrothermales océaniques "les fumeurs noirs" ); ce refroidissement lent se produit lors de l'éloignement de l'axe des dorsales au cours d'une expansion océanique.
Le schéma ci-dessous résume les lieux de formation des gabbros caractéristiques de la croùte océanique.

Formation des gabbros

    5.2. formation des amphibolites et des leptynites

Pour certains auteurs (Boucarut puis Seyler) les amphibolites et leptynites seraient les témoins d'un volcanisme bimodal :
un volcanisme alcalin basaltique issu de gabbro (ou basalte) ou de diorite (ou andésite); ces roches métamorphisées donnant ensuite des amphibolites.
Ce volcanisme basique serait associé à des épanchements acides rhyolitiques donnant ensuite des leptynites.

Conclusion.

Ainsi deux roches magmatiques d'origine crustale alternent (lentilles d'amphibolites dans les leptynites) sans se mélanger et seraient un témoin d'une distension de la croûte continentale, un rifting continental avec remontée asthénosphérique provoquant une fusion partielle du manteau sus-jacent et de la croûte continentale suivi d'une océanisation, de la formation d'un véritable océan et d'une croûte océanique..


Âge du protolithe (roche d'origine) des leptynites de la Croix-Valmer: Innocent et al., (2003) lui attribuent par la méthode U-Pb, un âge de -548 Ma.
Les protholites des complexes leptyno-amphibolitiques en France ont un âge compris entre 550 et 450 millions d'années (Cambro-Ordovicien).

    5.3. Cas des serpentinites de La Verne.

Au milieu des gneiss se trouvait une carrière d'où on extrayait une belle roche verte, la serpentinite qui a servi à la construction de la Chartreuse de La Verne.
Elle est riche en serpentine (constituée de phyllosilicates hydratés, chrysotile+antigorite et de pyroxènes), donc de composition proche de roches du manteau, les péridotites qui se sont hydratées au contact des eaux océaniques et se sont métamorphisées : il s'agit d'un métamorphisme hydrothermal. Cette roche est donc une amphibolite serpentinisée (l'olivine s'étant transformée en chrisotile), une roche métamorphique de faciès antigorite d'origine mantellique, témoin d'une croûte océanique ou issu de cumulats déposés dans des chambres magmatiques.

    5.4. Cas des formations rencontrées sur la plage de Tahiti. (Saint-Tropez).

Amphibolite Plage de Tahiti St Tropez

6. Âge du métamorphisme de ces formations

-du complexe leptyno-amphibolitique de la Croix Valmer: Morillon et al., lui attribuent un âge compris entre -328 Ma et -332 Ma (40Ar/39Ar).

-des amphibolites du complexe leptyno-amphibolitique de Gassin : Morillon et al., lui attribuent un âge compris entre 330 Ma et 323 Ma (40Ar/39Ar).

7. Un problème reste pourtant à envisager: les gabbros roches profondes comment ont-elles pu se retrouver à l'affleurement dans les Maures?

Un double phénomène serait à l'origine de la remontée des formations profondes, l'érosion et l'isostasie. En effet l'érosion tend à aplanir les reliefs alors que l'isostasie tend à un rééquilibrage des masses par la remontée de la lithosphère qui "flotte" sur l'asthénosphère.
Un troisième phénomène a été avancé, la rupture de la plaque continentale plongeante et la remontée par "effet rebond" des parties enfouies lors de la collision de deux plaques continentales.

Conclusion.
Il est difficile actuellement pour le Massif des Maures et notamment pour les complexes leptyno-amphibolitiques de leur donner une origine commune, un même âge, ou une même signification géotectonique.

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mise à jour le 01.02.2017 & 07.08.2018 & 16/05.2020 & 04.08.2021