Syénites sodiques (groupe pétrographique NaS)

Un deuxième ensemble a pu être défini sur des similitudes pétrographiques entres les différentes roches

qui le composent. A l’instar du groupe précédent, la texture de ces roches est un paramètre variable.

Comme le montre la Figure 4.21, ces roches ont en effet des textures qui vont de microgrenues à

fortement grenues voire pegmatitiques. Ces roches sont toujours des syénites composées de phases

minérales majeures que sont le quartz, les feldspaths, les pyroxènes et les amphiboles.

Figure 4.21 : Planche photographique de plusieurs échantillons appartenant au groupe NaS. (a) échantillon 13TK103B, texture

grenue,(b) échantillon 13TK104, texture très grenue quasiment pegmatitique, (c) échantillon 13TK105, texture grenue

(±porphyrique), (d) échantillon 13TK79, texture grenue, (e) échantillon 13TK76, texture microgrenue, (f) échantillon 13TK106,

texture microgrenue porphyrique.

134

De la même manière que pour le groupe CaS, ce second groupe est définit à partir des caractères

pétrographiques des minéraux ferro-magnésiens (pyroxènes et amphiboles). Tout comme dans le groupe

CaS, les amphiboles sont toujours présentes dans tous les échantillons, contrairement aux pyroxènes

dont le mode d’occurrence varie. Au-delà des caractéristiques communes aux amphiboles telles que leur

relief modéré et leur clivage souvent finement marqué, avec des angles d’intersection à ≈120 ; les

amphiboles de ce groupe se distinguent de par leurs couleurs. Elles possèdent en effet, un large spectre

de teintes caractéristiques en LSP. Cet éventail apparait non seulement d’un échantillon à l’autre mais

aussi d’un cristal à l’autre au sein d’une même roche ainsi qu’au sein même d’un unique cristal.

Fortement pléochroïques, leurs teintes varient entre le jaune, le vert, le bleu et le brun. Elles passent

généralement de teintes pâles vert-jaune à des teintes foncées brun-bleu. Tout comme leurs couleurs en

LSP, leurs teintes en lumière polarisée et analysée sont variées. Elles oscillent entre des teintes

rouge-bleu du 1

er

ordre et vert-jaune du second ordre. La diversité de coloration et de teintes de polarisation est

révélatrice des variations de compositions chimiques de ces amphiboles. La Figure 4.22 suivante présente

les différents habitus et colorations des amphiboles observables au sein du groupe NaS.

Figure 4.22 : Photographie en LSP des différents habitus des amphiboles présentes au sein des syénites du groupe NaS.

Cette figure montre des amphiboles de coloration allant de jaune-vert (a) à vert-jaune (b), et de vert-bleu

(c) à bleu foncé (d). Défini pétrographiquement comme des amphiboles calco-sodiques, les deux

premières (a, b) ont des caractéristiques relativement similaires aux amphiboles calciques du groupe CaS,

si ce n’est une légère différence de coloration révélatrice d’un changement de composition élémentaire.

Les analyses chimiques réalisées à la microsonde ont permis de les identifier comme des amphiboles

calco-sodiques de la série des katophorites et de la série des richtérite (voir partie 4.2.2 Minéralogie), et

de confirmer l’implication du sodium dans leur structure élémentaire. Ces amphiboles apparaissent à la

fois en inclusions dans les feldspaths perthitiques et contraintes par la croissance de ces derniers (Figure

4.22, a). Cette caractéristique est visible de par les extrémités de l’amphibole dont la croissance est

contrainte par les feldspaths environnant en Figure 4.22a. C’est également ce type d’amphibole qui

apparait en Figure 4.22(b) et dont le changement de composition est mis en évidence par un changement

progressif de coloration, passant de zones (majoritairement des cœurs) vert-jaune à des parties

(principalement des bordures) brun-bleu. Ce changement se fait de manière progressive et n’est pas

accompagné par la formation de nouveaux cristaux. Cette amphibole se transforme donc en une

amphibole d’un bleu intense en LSP. Les teintes de polarisation de cette dernière vont jusqu'à la fin du 1

er

Chapitre 4

135

Cette amphibole bleue se retrouve donc en produit de déstabilisation et d’évolution d’une autre

amphibole attestant de son caractère secondaire mais également en tant que minéral seul plus précoce

dans certains échantillons, tel qu’illustré dans la Figure 4.22(c). Ces caractéristiques sont celles d’une

amphibole sodique de la série arfvedsonite-eckermannite. Un dernier type d’amphibole apparait dans

certains échantillons. Cette amphibole cristallise au cours des derniers stades de l’histoire de

cristallisation de certaines syénites. Elle apparait dans les interstices laissés par les autres minéraux déjà

cristallisés. Elles remplacent également l’amphibole sodique bleue à partir de sa bordure. Ce minéral est

pléochroïque en LSP, d’incolore à vert jaunâtre. Il polarise dans des teintes vives du second degré.

Représenté dans la Figure 4.22(d), cette amphibole a une forme aciculaire lorsqu’elle cristallise librement

dans les derniers interstices. Cette amphibole est une eckermannite, un minéral très sodique

représentant le pôle alumineux (±magnésien) de la série arfvedsonite-eckermannite. Il existe donc parmi

les minéraux ferro-magnésiens caractérisant les roches du groupe NaS, plusieurs types d’amphibole allant

de calco-sodiques (série katophorite- série richtérite) remplacées par des amphiboles franchement

sodiques (série arfvedsonite – eckermannite). L’arfvedsonite, soit secondaire soit plus précoce, est

l’amphibole la plus abondante au sein de ce groupe.

Contrairement au groupe CaS dont les pyroxènes sont exclusivement des clinopyroxènes calciques et

relativement abondants, les clinopyroxènes calciques sont très rares dans les syénites du groupe NaS. Ils

persistent en tant que reliques partiellement déstabilisés par les amphiboles ou bien en tant que minéral

isolé en inclusion dans les feldspaths. Les pyroxènes les plus abondants et caractéristiques de ce groupe

sont pléochroïques en LSP passant du jaune au vert intense. Leur teintes de polarisation s’étendent du 1

er

ordre à la fin des teintes vives du second. De plus, l’extinction est généralement droite voir très

légèrement oblique. Ils possèdent un relief modéré toutefois plus fort que celui des amphiboles. Ces

caractéristiques sont celles de clinopyroxènes sodiques de type aegirine. Ils se trouvent souvent en

association avec les amphiboles calco-sodiques (Figure 4.23). Leurs relations texturales avec ces

amphiboles calco-sodiques indiquent une cristallisation postérieure voire synchrone dans certains

échantillons. Les textures de ces phases minérales semblent généralement montrer la déstabilisation et le

remplacement partiel de l’amphibole par le pyroxène (Figure 4.23a). Cependant quelques exemples

montrent également une cristallisation synchrone sans réaction évidente.

Figure 4.23 : Photographie en LSP des principales textures du clinopyroxène sodique observables au microscope au sein du

groupe NaS. (a) : l’aegirine remplace l’amphibole. (b) L’aegirine cristallise en même temps que l’amphibole qui est déstabilisée

en amphibole sodique. (c- haut) : l’amphibole se déstabilise en amphibole sodique tandis que l’aegirine est synchrone de cette

136

D’autres textures sont encore plus révélatrices de cette interaction qui existe entre ces deux phases

minérales ferro-magnésiennes. La Figure 4.23b illustre en effet le type de relation et de texture le plus

observé dans ce groupe NaS. Ici, l’amphibole calco-sodique montre un changement de composition

révélateur de la déstabilisation et du remplacement de cette dernière par l’arfvedsonite en lien ou

associé à l’aegirine, ne laissant presque plus de traces de la composition initiale calco-sodique. Ces

aegirines sont donc majoritairement postérieures à la formation des amphiboles calco-sodiques et

semblent associées à leur transformation en arfvedsonite. Cette phase sub-synchrone de cristallisation de

minéraux ferro-magnésiens riches en sodium est également mis en évidence par la co-cristallisation de

ces deux phases dans les interstices laissées par les grands feldspaths perthitiques (Figure 4.23c). Les

minéraux ferro-magnésiens des syénites du groupe NaS sont donc majoritairement sodiques. De plus, les

observations pétrographiques montrent que le caractère sodique de ces minéraux s’accentue au cours de

l’histoire de cristallisation. Un autre caractère commun des syénites ce groupe est l’omniprésence du

quartz. Malgré un mode variable d’une roche à l’autre, sa proportion est toujours plus grande que celle

des syénites du groupe CaS. Il est d’ailleurs visible à l’œil nu dans les roches du groupe NaS contrairement

à celles du groupe CaS (Figure 4.16 et Figure 4.21). Il apparait généralement en fin de séquence de

cristallisation dans ses syénites dans lesquelles il cristallise dans les interstices laissés vacants par les

minéraux plus précoces, souvent en association avec l’aegirine et l’arfvedsonite (Figure 4.24, a).

Rarement, il montre une texture graphique avec les bordures des feldspaths perthitiques impliquant une

cristallisation au moins synchrone avec ces dernières (Figure 4.24, b).

Figure 4.24 : Photographies en LSP des habitus d’arfvedsonites isolées et de quartz au sein des syénites du groupe NaS.

Cette plus grande proportion de quartz pourrait indiquer un degré de différenciation des roches du

groupe NaS plus avancé que pour les échantillons du groupe CaS. Les minéraux opaques les plus grands

sont des oxydes de Fe-Ti. Toutefois, les oxydes de Fe (magnétite) qui présentent souvent des figures

d’exsolution d’oxydes de Ti (ilménite) tel qu’ils s’observent de façon quasiment ubiquiste dans le groupe

CaS sont plus rares et moins abondants que les ilménites seules dans ce groupe NaS. Elles sont en général

associées aux amphiboles et se retrouvent plus rarement en inclusion dans les feldspaths perthitiques.

Les oxydes les plus tardifs cristallisant en association avec le quartz et les ferromagnésiens les plus

sodiques sont des magnétites de petite taille. Les apatites sont en proportion modale moindre que dans

les syénites du groupe CaS. Tout comme les oxydes de Fe-Ti, elles se concentrent surtout en inclusion

dans les amphiboles et plus rarement dans les feldspaths. Les syénites du groupe NaS ont également la

particularité d’être riches en certains minéraux accessoires. Ces minéraux accessoires sont suivant leur

abondance relative décroissante : le zircon, la chevkinite et l’aenigmatite. Le zircon plus particulièrement

est fortement représenté dans ce groupe et peut atteindre des tailles proches du millimètre. Il apparait

Chapitre 4

137

généralement en association avec les amphiboles calco-sodiques. Il cristallise également dans les

interstices avec le quartz en fin de séquence de cristallisation. La chevkinite est présente à plusieurs

stades de l’histoire de cristallisation, elle se retrouve généralement en association avec l’amphibole mais

également en inclusion au sein des perthites et plus rarement en bordures de ces derniers et dans les

interstices. L’aenigmatite est un inosilicate particulier riche en titane et en sodium. Une vive coloration

« sanguine » permet de le repéré facilement dans ces roches. Des teintes de polarisation tout aussi

« sanglantes » permettent de ne pas le confondre avec un mica noir riche en titane. Il se trouve plutôt en

association avec l’arfvedsonite et l’aegirine mais peut également se retrouver en inclusion dans les

feldspaths. Ce minéral est caractéristique des systèmes alcalins et confirme le caractère sodique de ces

syénites observé via les ferromagnésiens et riche en titane repéré par l’abondance d’ilménite. La fin de

l’histoire magmatique est caractérisée dans plusieurs échantillons par la cristallisation de petits minéraux

accessoires en association avec le quartz et l’albite, dont les plus abondants sont les zircons, les

chevkinites et des fluorites. Des cristaux d’astrophyllite, minéral d’aspect fibreux, ainsi que quelques

pyrochlores ont également pu être observés.

La Figure 4.25 suivante compile quelques exemples photographiques des minéraux accessoires et de

leurs textures majoritairement rencontrés dans le groupe NaS. Ces minéraux sont caractéristiques des

systèmes alcalins et révèlent le caractère dit « agpaïtique » de ce groupe pétrographique.

Figure 4.25 : Photographies des principaux minéraux accessoires du groupe NaS. (a) : Cristaux de chevkinite souvent en forme

de pyramide et/ou aciculaire. (b) Minéraux de zircons dépassant 0,5mm et formés en même temps que les feldspaths. (c) :

Cristaux de zircons en inclusion dans une amphibole calco-sodique et aenigmatite en inclusion dans le quartz et les perthites.

(d) Cristal d’astrophyllite cristallisé en fin de séquence dans les interstices laissés par les perthites et en association avec le

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Après l’histoire magmatique des syénites, un épisode tardif de circulation de fluides affecte plusieurs

échantillons. Cette dernière phase aboutit à l’oxydation généralisée de tous les minéraux

ferro-magnésiens et est accompagnée d’un dépôt d’hydroxyde de fer (Figure 4.21, b). C’est peut être ce même

épisode qui a permis de cristallisées les fluorites tardives.

En résumé, le groupe NaS se définit en premier lieu par ses minéraux ferromagnésiens qui sont en grande

majorité sodiques et se distinguent donc clairement de ceux du groupe CaS. De plus, toutes les syénites

du groupe NaS, ont dans l’ensemble une proportion de quartz plus grande que celle des syénites du

groupe CaS et visible à l’œil nu. En outre, ces roches contiennent une plus grande proportion de minéraux

accessoires caractéristiques des systèmes alcalins tels que la chevkinite (± pyrochlore) et l’aenigmatite.

Les zircons sont également très présents et sont généralement de plus grande taille dans ce groupe NaS.

Tout comme pour le groupe CaS, bien que la texture des roches soit différente, et que les proportions

minérales soient variables d’un échantillon à l’autre, une séquence de cristallisation (Tableau 4-6) permet

de caractériser ces échantillons formant un second groupe pétrographique au sein du SRBIC : le groupe

NaS.

Tableau 4-6 : Séquence de cristallisation des roches appartenant au groupe pétrographique NaS. Les minéraux en gras sont

toujours présents quelques soit l’échantillon considéré.

Dans le document Origine, évolution et mise en place d’un pluton récent en contexte intraplaque océanique. Exemple du complexe sud de Rallier du Baty, Kerguelen (T.A.A.F.) (Page 134-139)