ckl p&îmmb/Lim»
schistes de la vallée de Trunvél* la droite a correspond â un rapport Eb/Sr de 2,4 et
la droite b a un rapport de 1,7,
Les prasinites et les schistes verts de Tréogat.
Les prasinites sont des métabasaltes probablement spilitisis ; parfois, des ni veaux acides s'individualisent, interprétés comme d'anciens kêratophyres, leur mise en place est contemporaine de la sédimentation des mica schistes, L'histoire métamorphique est identique â celle des micaschistes, c’est-à-dire qu'à une paragenlse du faciès amphibolite succède une paragenêse de faciès schiste vert ; elles sont ca ractérisées par les associations suivantes ;
1) hornblende verte traque * biotite ? t grenat I (♦ plagioelase basique ?) 2) hornblende bleu-vert asciculaire + chlorite * albite * épidote * grenat II,
Fig, 66 î Diagramme Eb-Sr (R.fc.), prasinites et gneiss acides de Triogat,
Cinq échantillons de prasinites et trois de gneiss kêratophyriques ont été analysés; six des huit points définissent un aligne ment dans le diagramme isochrone avec les caractères suivants (fig. 66) :
, 530 t 60 M.A.
I
I0 - 0,7063 t 2 * MSWD * 0,8 - I.S.V*IM échantillon de prasinite (279) et un de gneiss kératophyrite-268 sont situés sous cette isochrone.
Quelle est la signification de ces résul tats ? Il peut en fait s’agir.d’une disper sion, l’alignement des six points serait a- lors fortuit. Si au contraire, cette isochrone est réelle, que mesure-t-on ? Les teneurs en Rb et Sr de ces roches peuvent être pri maires car elles sont cohérentes avec ce que l'on observe dans les spilites non métamorphiques de St Georges sur Loire (Carpenter et al, sous presse) le rapport initial élevé pour des basaltes
spilitisation. Dans ce cas, c'oj>t la &pUJjtU>a&ion qui &&uU£ da£e.z, c’est-à-dire, un phénomène qui est sans doute contemporain de l’épanchement basaltique.
Cet âge de mise en place à 530 + 60 M.A. est cohérent avec l’âge maximum estimé de la sédi mentation des micaschistes vers 500 M.A.. Il est aussi en accord avec celui obtenu pour la mise
en place du volcanisme de l’île de Groix.
Il faut remarquer dans notre interprétation, que ce sont les prasinites comme à l’île de Groix, qui préservent le mieux leurs caractères isotopiques antêmétamorphiques .
Les mêtagabbros et les amphibolites de Peumerit
Le massif de Peumerit est composé d’amphibolites à textures variées mais des textures gab- broïques sont parfois nettement reconnaissables. Le contact sud avec les prasinites se fait sans transition et est probablement tectonique. L’histoire métamorphique est parallêlisée avec celle des deux formations précédentes mais le premier métamorphisme est plus intense puisqu’il atteint le faciès granulite marqué par la présence rare de gabbros coronitiques (Lasnier 1970), Des para- genèses à hornblende fcrune * grenat + rutile traduisent aussi des conditions de haute températu re. Le second métamorphisme se déroule dans les conditions du faciès amphibolite avec des parage- nëses du type hornblende verte + oligoclase + andésine * êpidote * grenat.
0.709 0.708 0.707 0.706 0.705 0.704 0.703 0.702 0.701 0.700
Fig. 67 ; Diagramme Rb-*Sr (R.t u), les mefcag&b-* bros et les amphibolites de Peumerit.
87Sr/ô6Sr / ✓✓ S '
' ... +:
298 / I 295 3" y £1294 276 / I î Kesi
8TRb/8ÊSr 0 a i 02 03 0 4 0 5"Huit échantillons ont été analysés ; les ré sultats sont dispersés dnas le diagramme iso chrone (fig. 67) et il n’est pas possible de déterminer un âge. Les références tracées sur le diagramme l’ont été à partir des résultats U-Pb obtenus sur les pyroxênites à grenat il est possible que les résultats observés traduisent une dispersion du système Rb- Sr d’un complexe basique ancien, pro voquée lors d’un épisode de métamorphis- me plus récent. Cette disposition ne cons titue qu’un indice de roches anciennes, mais elle peut aussi résulter d’une modification du système Rb-Sr jouant dans le sens d’un vieillissement apparent comme dans le cas des glaucophanites de l’île de Groix.
Les êclogites et les pyroxênites à grenat
Ces roches sont associées cartographiquement aux serpentinites de Ty-Lan et aux mêtagabbros de Peumerit. Trois principaux gisements ont été décrits : les pyroxênites à grenat de Keramoine, les êclogites de Kergroas et les pyroxênites à grenat •de Mêot.
Après un premier métamorphisme dans le faciès êclogitique ou(?) granulitique à cpx + grenat* rutile succède une période de kêliphytisation puis une paragenèse à hornblende brune et enfin une paragenèse à hornblende verte * plagioclase (An 25-40) accompagnée de dékêlyphilitisation. Les conditions pression - température de 1’éclogitisation sont actuellement à l’étude (Godard - Marchand)♦ D’après les spectres de terres rares (Bernard-Griffiths en cours), les êclogites ont
83
0.709 0.708 0.707 0.706 0.705 0.704 0.703 0.702 0.701 0.700fig, 68 s Diagramme Rb-Sr (R.C.), lea êclo- gices et lea pyroxénitea I grenat de la Baie d'Audierne. 87 Sr/86Sr I 277 T 87Rb/86Sr 0,1 0,2 JL
une origine océanique, ce sont des tholêiites du type "transitional ridge segments".
Quatre échantillons ont été analysés en Rb- Sr ; les résultats dispersent dans le diagramme isochrone (fig* 68). Les teneurs en Sr atteignent jusqu'à 50 ppm et 7 ppm en Rb, valeurs qui ne sont pas celles de Morfe et qui traduisent donc une mo dification du système Rb-Sr de ces roches.
ETUDE U-Pb SUR ZIRCONS
Des zircons provenant d'un micaschiste (Trun- vel), d'une leptÿnite â disthêne et grenat (Ty~ Lan), d'une pyroxénite â grenat (Mêot) et d'une serpentinite ont été étudiés. Ils s'avéreront a- voir tous subi les deux époques de métamorphismes décrites précédemment ; c'est-à-dire un premier métamorphisme qui varie du faciès granulite au faciès amphibolite et un second qui évolue du fa ciès amphibolite au faciès schiste vert.
Zircons provenant des micaschistes de la vallée de Trunvel
Ils ont subi le premier épisode de métamorphisme dans le faciès amphibolite et le second dans le faciès schiste vert qui est attribué â l'hercynien. Ils proviennent d'un micaschiste contenant des intercalations de niveaux plus riches en chlorite. Les cristaux sont brun-rouge clair ; ils sont usés, moyennement arrondis et conservent fréquemment leur silhouette cristalline (fig, 69). Quelques cristaux semblent peu ou pas usés. Dès surcroissances sont visibles ; mais elles sont antérieures à l'histoire métamorphique de la roche puisque l'usure les affecte et que d'autre part, certaines sont zonëes.
206pb/238y
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
Fig. 69 : Diagramme concordia, zircons des mica schistes de la vallée de Trunvel.
Quatre fractions- gxanulométriques non magnée tiques ont été analysées* Elles définissent une discordia entre 2194 ± 135 M,A* et 425 * 70 MU, (MLS.W.B. * 10) (fig. 69), Le degré de dis cordance est compris entre 75 et 85 I, les zir cons les plus petits sont les plus discordants mais les plus pauvres en uranium* V imprécision de résultats, en particulier sur l'âge donné par 1* intercept bas est dû au degré de discordance moyen et â 1 'alignement médiocre des points qui reflète probablement une alimentation polygénique en zircons.
Le résultat obtenu peut s’expliquer par un modèle de diffusion continue de Pb*, mais l'âge de 425 M.A. peut aussi correspondre, dans-un mo dèle de perte épisodique, â l'âge d'un événement géologique. Cette dernière interprétation est possible lorsque l’on se souvient que de tels
résultats avaient été obtenus sur des zircons détritiques du complexe de schistes bleus de T île de Croix et sur ceux des migmatites de Bretagne méridionale où ils avaient pu être interprétés comme un âge de métamorphisme «
Zircons d’une leptynite à disthène et grenat (Ty-Lan)
Ces roches affleurent à la limite des deux ensembles métamorphiques; le complexe basique et ultrabasique et les micaschistes de la série monométamorphique* Une première paragenèse à dis thène, grenat et feldspath potassique reste partiellement stable alors que se développe une se conde paragenèse à biotite, muscovite contemporain d’une déformation qui affecte en particulier le disthène. La première paragenèse peut appartenir au faciès granulite et peut se parallêliser avec l’évolution granulitique des roches basiques avoisinantes.
Les zircons sont de couleur jaune clair et montrent un aspect arrondi mais avec des faces cristallines nettes et brillantes. Ce sont des cristaux limpides, les plus ronds ne montrent pas de trace d’usure mécanique mais un assemblage de petites faces cristal lines â l’instar des zircons de gramilites
(Hoppe 1966) * Ils présentant un zonage mag matique discret, quelques cristaux contien nent des coeurs pouvant appartenir â une gé nération antérieure. Il n’y a jamais de sur- croissances.
Cinq fractions granulométriques non mag nétiques ont été analysées. Elles définissent une discordia entre 2455 t 22 et 480 t 8 M. A. (fig. 70) avec un MSWD de 0,2. Le degré de discordance est entre 82 et 92 I, les zir cons les plus petits sont les plus riches en uranium et les plus discordants. La disposition des points permet d’exclure un modèle de diffusion continue : la présence de coeurs contenus dans des zircons permet de proposer un modèle de mélange (sans pouvoir exclure la perte épisodique) entre des zircons anciens et une génération â 480 t 8 M.Â*
Ce dernier âge peut avoir deux significations ;
- il date le faciès de haute pression subi par ces zircons ;
- les-zircons sont dans leur contexte magmatique primaire et l’âge de 488 M.A. correspond â celui de leur cristallisation dans le magma.
L’étude du gneiss oeillê de Languidou pourra aider à l’interprétation de ces résultats.
Les zircons du gneiss oeillê de Languidou
Le gneiss oeillê de Languidou, comme les leptynites à disthène et-grenat de Ty-Lan est situé à la limite des deux ensembles métamorphiques. Son origine est discutée ; il fut tout d’abord in terprété comme un orthogneiss (Cogné 1960) puis comme un métapoudingue (Cogné 196S, Peucat 1973) â la base de la série greywackeuse, et par Earner (1977) comme étant d’origine orthodlrivêe.
Ce gneiss qui a subi une tectonisation intense, parfois proche de la mylonitisation conserve une paragenèse primaire dont la muscovite et le feïdpath potassique restent identifiables. Il s’ y superpose des recristallisations â biotite, muscovite, chlorite et oligoclase.
Fig, 70 ; Diagramme concordia, zircons d’une leptynite â disthène et grenat de Ty-Lan,
85
00 20 4.0 60 80 10.0 1.0 2.0 3.0 40 5.0 60 TO 80 90 100
Fig. 71 : Diagramme concordia, zircons du
gneiss de Languidou*
Fig* 72 î Diagramme concordia, zircon de la lap-
tynite â disthème et grenat et du gneiss de
Languidou *
L’échantillon 3373 a été collecté dam la carrière de Languidou* Les zircons sont automor- phes, brun-clair, en cristaux allongés à trapus, les faces cristallines sont nettes, un zonage magmatique y est fréquent mais discret. Quelques rares grains contiennent des coeurs pouvant ap partenir â une génération antérieure* Ces zircons ne présentent aucune trace d'usure mécanique et n’ont probablement pas subi un cycle d’érosion* Cet argument conduit â interpréter ce gneiss oeillé de Languidou comme un orthogneiss *
Cinq fractions granulomê triques non magnétiques ont été analysées ; elles définissent une dis- cordia inverse entre 470 t 7 et 2431 $_ 220 M.A, avec un M5WD de 0,5 (fig* 71). Le degré de dis cordance est supérieur â 97 I, Les relations taille des'grains * discordance sont normales dans la mesure où les trois fractions les plus fines sont confondues et les plus discordantes. La te neur en uranium est pratiquement constante dans, les cinq fractions*
L'âge de 470 t 7 M*Â, est interprété comme celui du granite ; l'âge ancien doit être dû au mélange d'une petite part de Pb* hérité contenu dans les coeurs reconnus au microscope.
Comparons maintenant ce résultat I celui obtenu avec les zircons de la leptynit.e à disthène et grenat. Les dix points reportés sur un même diagramme U-Pb (fig* 72), permettent de définir une discordia entre 2428 t 10 M*A* et 471 t 3 M.A* pour un MSWD de 0,4. 11 est donc probable que les leptynites représentent l’équivalent biastoirrylonitisê de l'orthogneiss de Languidou* Cage
de 471 f 3 M.A. retenu comme celui de la. mi&e en place de Vonjtkogneiâè de LangtUdou. Le métamorphisme de haute pression est donc postérieur à 470 M.A*, il affecte très probable ment la morphologie des zircons dans la blastomylonite mais ne modifie pas le système U~Pb.
Zircons dans les pyroxenites â grenat (Méot)
Deux échantillons ont été collectés sur le même affleurement de Méot, au Nord du granite de Pouldreuzic. La première paragenêse appartient au faciès granulite, elle est retromorphosée dans le faciès amphibolite.
90 et 120 kg. Souvent localisés dans les clinopyroxènes, ils sont ronds et transparents, l'aspect arrondi est dû à la présence de multiples facettes ; il est caractéristique des zircons de ro ches de haute pression (Hoppe 1966, Pup in 1976, Gebauer et Grünenfelder 1980 etc,,,) et l’exa men de sections en cathodoluminescence (réalisé par B. Lasnier) révèle un zonage irrégulier d* ' éléments traces, aucune surcroissance n’est visible.
Fig, 73 ; Diagramme comcordia, zircon des py~
roxlnites à grenat de Miofc,
En cercles pleins, l ’échantillon A\, en cercles
vides, 1’échantillon
sultats sera discutée après l’examen des résultats dëe.
Trois fractions granulomêtriques non magnéti ques de chaque échantillon ont pu être ana lysées ; l’une des fractions dont le rapport 206pb/204pb est tr§s fa^xe (88) n’a pas été retenu dans le calcul. Les cinq fractions restantes sont très étalées dans le diagram me U-Pb Cfig * 73) et définissent une discor- dia entre 1252 ± 25 M,A, et 384 t 6 M,A, pour un MSWD de 1,3, Le degré de discordance est compris entre 67 et 99 t. Pour les zircons de l’échantillon Â2, le degré de discordance est proportionnel à la taille des grains, mais les fractions les plus grosses qui sont les moins discordantes sont les plus riches en uranium. Pour l’échantillon A^, la fraction la plus crosse est la plus riche en uranium et la plus discordante,!’interprétation de ces ré obtenus sur les zircons des éclogites de
Ven-Zircons de la serpentinite de Ty-Lan
Les serpentinites ont probablement subi la mime histoire métamorphique que les pyroxênites â grenat. Environ 15 mg de zircon ont pû être extraits de 250 kg de roches, les cristaux sont co lorés en bruns clairs, certains sont automorphes, d’autres sont plus arrondis et évoquent les zircons de granulites,
Six fractions granulomêtriques ont été ana lysées ; lews points U-Pb dispersent dans le diagramme concordia (fig, 74), et sont si tués sous la diseordia des pyroxênites à gre nat, Il s’agit donc d’un modèle complexe, des pertes de Pbx ont pû se produire après la cristallisation et le métamorphisme subi par les zircons. Ces pattes sont peut être à re lier I l’épisode de serpentinisation qui cor respond â un grand apport de fluide,
Sur le plan gêochronologique, on peut ce pendant proposer que les zircons-ont un âge de cristallisation supérieur au plus grand âge 207Pb/2^Pb mesuré, c’est-à-dire supérieur à 840 M»Â,
87
COMPARAISON DES RESULTATS U-Pb SUR ZIRCONS DES PYROXENXTES A GRENAT DE LA BAIE D'AUDI ERNE AVEC CEUX DES ECLOGITES DE VENDEE (travail réalisé en collaboration avec Ph. Vidal et B. Post aire)
Les zircons des éclogites de Vendée dont une étude pëtrographique détaillée vient d'être réalisée par G» Godard (1981) et d'où proviennent les descriptions qui vont suivre, affleurent sous forme de boudins kilométriques isolés au sein de gneiss fortement déformés. Ces structures sont interprétées comme résultant de la dispersion tectonique d'un conplexe basique et ultraba- sique au sein d'une formation acide partiellement orthodérivée. Les échantillons analysés pro viennent de la carrière de la Gerbaudiêre, l'association êclogitique y est faite de grenat + om- phacite + quartz + disthène * rutile, les conditions pression étaient de 16 à 20 kb pour 700 * 1X°C.Pendant la rétromorphose, l'omphacite est partiellement transformée en une association ke- lyphitique puis en clino-amphibole. Ces roches ont été interprétées comme étant d'origine ocêa- nqiue d'après les spectres de terres rares typiques de MQRB (Montigny et Allègre 1974 ; Bernard- Griffiths en cours). L'important étalement des rapports /16 0 a été parallélisé par Javoy
(1971) avec celui des séries ophiolitiques.
Fig, 75 s Diagramme concordia, zircons des ëclo*~
gites de Vendée (La Gerbaudiâre) •En cardes
vides l'échantillon 4980, m cercles pleins, 1*
échantillon 4981.
teneur en uranium de ces zircons, jusqu'à 3 ppm, les zircons de MmberXites (JCresten 1974), Ces t: 1299 t 80 MJu et 442 t 36 MJu (fig* 7S).
Deux cent milligrammes de zircons ont été ex traits d'environ 40 kg d'éclogxte pour l'é chantillon 4980. Ces zircons sont clairs, transparents ét souvent ronds ou peu allongés. L'aspect arrondi est dû à l'assemblage de petites faces qui traduit probablement les conditions de cristallisation de haute pres sion . En section, et seulement à l'observa tion en catholuminescence (réalisée par B. Lasnier), on peut distinguer des coeurs eux- aussi arrondis et marqués d’un zonage irré gulier d'éléments traces entourés de sur- croissances non zonêes,
Trois fractions granulométriques de cet échantillon ont été analysées ; les zircons les plus petits sont les plus riches en ura nium, mais il n'y a pas de relation claire avec le degré de discordance. La très faible tombe dans la gamme des teneurs observées sur •ois fractions définissent une discardia antre
Le second échantillon (4981) est composé d'un mélange de zircons bruns, bien cristallisés et sans surcroissance avec des cristaux clairs, ronds et entourés de surcroissances, identiques à ceux observés dans le premier échantillon, La fraction supérieure â 74 y a été séparée en une part constituée uniquement de zircons bruns et l'autre part faite du mélange restant de quelques
zircons bruns et surtout de zircons blancs. Leurs teneurs en uranium sont les plus élevées obte nues : 228 ppm pour le mélange et 1033 pour la fraction de zircons bruns, La fraction 53-54 y montre une teneur plus faible en uranium (79 ppm). Les fractions supérieures à 74 y et 53-74 y se reportent sur la discordia. définie pour l'échantillon précédent mais dans sa partie basse. La fraction la plus fine est située légèrement sous cette droite. Les échantillons 4980 et 4981 per mettent de définir une discordia entre 1297 t 60 m.A. et 436 * ^ M.A. avec un NSWD élevé de 7,7 dû à la fraction la plus fine de l'échantillon 4981 (fig, 75), Ce résultat montre une similitude importante avec celui des pyroxénites à grenat de la Baie d'Audierne.
Modèles d’interprétation des âges zircons des êclogites et pyroxënites à grenat Les études sur le comportement du système U-Pb des zircons de roches basiques reprises dans un métamorphisme de haut grade n’en sont qu’à leur début, les discordia monogéniques publiées
ici sont parmi les premières obtenues :
- d’après Krogh et al, (1974), les zircons cristallisent comme minéral primaire de l’éclogite et les âges U-Pb indiquent l’âge de ce métamorphisme,
- à l’inverse, les zircons des êclogites du MUnchberg (Gebauer et Grunenfelder 1980) et celles de Sauviat (Gebauer et al. 1981) reportés avec les zircons d’autres roches cogênétiques semblent préserver dans leur système U~Pb, l’âge du protolithe (intercepthaut) alors que l’âge de l'éclo-gitisation est indiquée par 1 ’intercept bas.
Dans ce travail, nous pouvons exclure le problème du cogénêtisme des roches étudiées puisque nous avons défini les discordias par type pëtrographique. De plus, il semble raisonnable d’exclu re un modèle multistade complexe du fait de la borne définition des discordias et surtout â cause de la faible teneur en Ü de la plupart des zircons. Le haut degré de discordance exclue un modèle de diffusion continue. Nous discuterons donc trois possibilités des deux modèles les plus proba bles, à savoir un modèle de mélange ou (et) un modèle de perte épisodique de Pb*.
, lu zÂJtùoné ont îtî hiAÀtîé d’une a/wute continentale.
Dans cette interprétation, les âges proches de 1300 M.Â* peuvent correspondre â l’âge du con taminant ou être des âges moyens, sans signification, dus au mélange de phases anciennes d’âges différents. Les âges obtenus en intercept bas peuvent alors refléter m e perte épisodique de Pb pendant le métamorphisme ou être dû au mélange des zircons anciens des coeurs avec des surcrois sances métamorphiques.
Il y a plusieurs arguments qui permettent de ne pas retenir une telle interprétation : + il n’y a pas d’exemple démontré d’héritage de zircons dans des roches basiques
* les héritages sont fréquents dans les magmas acides, mais ces zircons ont toujours des âges proches ou supérieurs à 2000 M.A. (Languidou - La Picherais, Vidal et al. 1980)
* les zircons qui dérivent d’une croûte continentale n’ont jamais des teneurs en uranium, aus si faibles que celles observées dans les êclogites (3 à 22 ppm dans 4980) mais des teneurs de 300 à 400 à 1000 ppm ou plus. Dans l’échantillon 4980, les coeurs constituent l’essen tiel des cristaux (avec seulement une petite épaisseur de surcroissance) ils ne peuvent donc pas être aussi riches en uranium que les zircons des roches acides»
En conséquence, ce- modèle de contamination ne sera pas retenu,
. lu agu à 1$00 M.A* peuvent comupomkc à l'âge, de l'icla^itMatlon
tons cette interprétation, les zircons cristallisent dans la paragenèse éclogitique et les âges à 436-384 M.A, dateraient un second événement, probablement 1’amphibolitisation.
Cette interprétation est peu acceptable car il doit être difficile de faire subir â des zir cons si pauvres en uranium, m e perte de P # parfois proche de 100 I dans les conditions du fa