Comparaison lithostratigraphique, géochimique et structurale entre la zone axiale et les nappes du versant Sud dela Montagne Noire dans le district aurifère de Salsigne (Aude, France)

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Comparaison lithostratigraphique, géochimique et

structurale entre la zone axiale et les nappes du versant

Sud dela Montagne Noire dans le district aurifère de

Salsigne (Aude, France)

Hervé Issard

To cite this version:

Hervé Issard. Comparaison lithostratigraphique, géochimique et structurale entre la zone axiale et les nappes du versant Sud dela Montagne Noire dans le district aurifère de Salsigne (Aude, France). Sciences de la Terre. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1984. Français. �tel-01037927�

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE

DES MINES DE SAINT-ETIENNE

THESE

présentée à

L'ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES MINES DE PARIS

par

Hervé ISSARD

en vue de l'obtention du titre de DOCTEUR INGENIEUR

en sciences et techniques minières option prospection des gîtes minéraux

Comparaison lithostratigraphique , géochimique et structurale entre la zone axiale et les nappes du versant Sud de la

Montagne Noire dans le district aurifère de Salsigne ( Aude, France )

Soutenue publiquement à S aint-Etienne le 21 Septembre 1984

JURY MM. H. PEL I SSON N I ER Pré s id e nt

F. BOYER Ra pp o r t eu r

M. D EM A NGE

1

G. GU ITA RD Exam i n a teu rs

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES MINES DE SAINT-E'"PIENNE

THESE

présentée _à

L'ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES MINES DE PARIS

par

Hervé ISSARD

.

en vue de l'obtention du titre de DOCTEUR INGENIEUR

en sciences et techniques minières option prospection des gîtes minéraux

Co�paraison lithostratigraphique , géochimique et structurale entre la zone axiale et les nappes du versant Sud de la

Montagne Noire dans le district aurifère de Salsigne ( Aude, France )

Soutenue publiquement à S aint-Etienne le 21 Septembre 1984

JURY . MM. H. PEL I SSO N N I ER

1 F. BOYER M. D EMA NGE G. GU IT A RD M. PERRI N Pré s id e n t Ra pp o r teu r

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ECOLE NATI ONALE SUPERI EUR E DES MINES DE SAI NT-ETI ENNE

Laboratoi re de Géo l og i e 158 Cours FAURI EL

42023 SAI NT-ETIENNE ced ex

COMPARAI SON LITHOSTRATIGRAPH IOUE , GEOCHIMIOUE ET STRUCTURALE ENTRE LA ZONE AXIALE ET LES NAPPES DU VERSANT SUD DE LA

MONTAGNE NOIRE DANS LE DISTR ICT AURI FERE DE SALSIGNE

Hervé ISSARD

Avant-propos

Ce mémoi re est l e résul t at de recherches effectuées dans l e cadre d l une acti on concertée sur l es mi néral i s at i ons du di stri ct de Sal s i ­ gne . Il a été fi nancé par un contrat OG RST .

L l i dée et l e l ancement d e ce travail provi ennent d e M. Demange et M . Perri n qu i en ont su i v i pati emment l es résul t ats sur l e terrai n comme au 1 aboratoi re de 1 1 Eco 1 e des, Mi nes , ont rel u ce mémoi re et apporté des criti ques fructueuses . Je l es remerc i e de cet encadrement . Je remerc i e Mon s i eur Pél i ssonn i er qu i a b i en voul u me fai re l l honneur de prési der ce jury .

Ce travai 1 n e m l aurai t pas apporté aut ant d e s at i sfaction sans l es l on gues di scussi ons que j l.ai pu avo i r avec F . Boyer qu i a b i en

voul u accepter l a tâche i ngrate de rapp orteur.

Je remerc i e Mon s i eur G u itard pour sa part i c i p at i on au jury , et pour. l es remarques qu l i 1 m l a faites .

J e remerci e égal ement M . Crouzet qu i d i r i ge l e servi ce de géol o ­ g i e d e l a mi ne d e Sal s i gne, et qu i ml a fai t part de sa profonde con ­ naissance d es travaux mi n i ers .

Les écl ai rci ssements de M . Th i ry en ce qu i concern e l es prob l èmes de cri stall i n i té et de détermi nat i on des phyl l ites ml ont été d l un gran d secours . Je li en r emercie grandement .

C l est avec pl ai s i r que j e ci terai aussi l es i nqén i eurs et techni ­ c i ens qui , par l a qu al i té de l eurs analyses ch imi ques et l ames mi nces ont contr i bu é beaucoup à ce trav ai l : Mme Davi d , Mell e Pi cau l t , MM . Y. Baud ft t J . J . G ruffat .

Je n ' oub 1 i e p as tous mes camarades , chercheurs " apprent i s " ou " confirmés " qu i m ' ont témoi gné l eur ami t i é et l eur souti en tout au l ong de mes recherches : Jean -Luc Bouchardon , Dan i e l G arci a, Bernard G uy , Jean-Lou i s Kae1 i n , Jacques Moutte , Lou i s Raimbau l t , Al ai n Zahm .

Dan i el l e Reynaud a assuré av ec courage l a frappe du text e , j e l ' en remerc i e vi vement .

Enfi n , j e remerc i e Franço i se , al l i ée act i ve et pati ente qu i a p artagé bons et mauv ai s moment s .

"

Ce document a ét é réal i sé par l ' équi pe du servi ce d ' impres s i on de l ' Eco l e des Mi nes de St-Et i enne : MM . Loubet , Bros s ard, Darl es et Vel ay que j e remerci e pour l eur genti l l esse .

RESUM E 9

INTROOUCTI ON 17

CHAP ITRE 1 - L ITHOSTRATIG RAPHIE ET G EOCH IMI E

J

1- Présentat i on du terrain étu d i é 25

2- l a couverture schi steuse des � nei ss de Nore l es sér i es du C ab ardès et du Roc Suzadou

2 . 1 . Déf i n i t i on des séri es 2 . 2 . L i th ostrati graph i e

A - La séri e du Cabardès B - L a séri e du Roc Suzadou C - Les sch i stes sommi t aux

2 . 3. G éoch im i e des form at i on s qrésopél i t i ques des séri es du Cabardès et du Roc Suzadou

A - G éoch imi e de l a sér i e du Cabardès B - G éoch imie de l a sér i e du Roc Suzadou C - G éochimi e des sch i stes de Cabrespi ne

2. 4 . Le vol cani sm e du sommet de l a séri e du Cabardès

2 . 5 . L ' his to i re sédimentai re de l a couverture des qnei ss de Nore

1 - La séri e du Cabardès 2 - La séri e du Roc Suzadou

2 . 6 . Les probl èmes de da� at i on des séri es A - La sér i e du Cabardès

B - L a séri e du Roc Su zadou

C - La série des schi stes sommitaux 3 - L ' un i té de Sériès

3 . 1 . Lithostrati graph i e

3 . 2 . Age et rapports avec l es en sembl es détr iti ques sous-j acen ts

4- Le Mi nervoi s

4 . 1 . Le Cambri en du Min erv· o i s

4.1 . 1 . La séri e de référen ce d u . Min ervoi s Cen tral 4 . 1.2 . Le cambrien du Nord-Mi nervo i s

27 33 3S 40 63 77 81 83 85 91 93

4 . 2 . G éoch imi e des G rès de Marcory ( Cambri en î nféri eur I ) 100

4 . 3. Strati graph i e du Dévon i en du Mi nervo i s 123

5 - Résumé des rés ul tats l i thostrat i graphi ques 133

CHAP ITRE 2 - ANALYSE STRUCTURALE

1 - Trav aux antéri eurs sur l a tectoni que du C ab ardès et du

Mi n ervo i s 137

2 - Posi ti on du probl ème 139

3 - Pl an de l ' étude 140

4 - L a déform at i on soupl e d es grès et sch i stes du domai n e Nord 141

4 . 1. Etude macroscopi que des phases soupl es 143

4 . 2 . Etude mi croscop i que dè s p etites structures 153

4 . 3 . G randes structures et qéométrie des superpo s i t i ons 157

5 - Les déformati ons soupl es de l ' un i té de Sér i ès 175 5 . 1 . Les phases précoces

5 . 2 . Les ph ases tardi ves 177

5 . 3 . Concl us i on

6 - Les déform at i on s soupl es du Mi nervo i s 179

6 . 1 . Ph ases de pl i ssement en Mi nervoi s ( étude macroscopi que)

6 . 2 . Etude des pet ites structures 184

6 . 3. Etude par secteurs d ans l e Nord-Mi nervoi s de l a géomé- 189 tri e des superpos i t i on s

7 - Les contacts anormaux 213

8 - Concl usi ons : évol ut i on tecton i que du Sud-Ouest de l a

Montaq ne No i re 215

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--CHAP ITRE 3 - LE METAMORPHI SME

i

l - Le métamorph i sme réqi onal

1 . 1 . Le domai ne Nord 1 . 2 . l e domai ne Suj

1 . 2 . 1. Introducti on

1 . 2 . 2 . La fract i on ohyll iteuse comme poss i bl e i nd i cateur du métamorph i sme

1 . 2 . 3 . Etude de l a cri st all i n ité de l ' ill i t e 1 . 3 . Concl usi ons

2 - Le métamorph i sme h ydrothermal au voi s i naqe du chevauchement

229

CHAP ITRE 4 - L ES MINE RAL I SATI ONS

Introducti on 237

1 - Les mi néral i s at i on s strati formes sédimentai res

1 . 1 . Le mi ner ai de fer de L astours

1. 2 . Les autt es mi néral i s ati ons s trati formes synséd i men- ₂₄₀

tai res

2 - Les fil on s mésothermaux à bl ende ,

2 . 1 . Le domai n e Sud

pyr i te , gal èn e , chal copyrite

243 2 . 2 . Le domai n e Nord

Les mi néral i s at i on s à chal copyrite dan s l es sch i stes· du Cabardès

3 - Les fil ons M S à mi sp i ckel

3 . 1 . Introduct i on

3 . 2 . La min e de R i eussec

3 . 3 . La mi ne de Cabrespi ne

3 . 4 . Comp arai son entre l es venues fil on i ennes

4 - Les mi néral i s at i on s en couche

ANNEXES

4 . 1 . L a mi néral i s at i on en "couche" de Sal si qne 4 . 2 . N art au 4.3 . Cab resp i ne 4 . 4. Ri eussec 4 . 5 . Concl u s i on REFERENCES C ITEES 1 251 264 271 293

- 9 -.

1

RESUME

1

Une coupe Nord-Sud d u massif hercyn i en de l a Montagne Noi re d ans l e di str i ct auri fère de Sal s iq ne montre tro i s domai nes pri nci paux sel on l es auteurs cl ass i ques

1. l a zone axi al e métamorph i que

2 . l e "dom ai ne para-autochtone "

3 . l es nappes du versant Sud�

Notre étude montre que l e domai ne para-autochtone est , en fai t , un ensembl e structural ement ti étérogène� C ' est l a juxtapos i t i on d ' uni tés septentri onal es ( zone axi al e ) et d ' unités méri dion al es ( n ap ­ pes du ver s ant Sud ) .

Cette démonstrat i on est effectuée à p art i r d es résul tats d e trot s études :

1 ) l i thostrat i qr aph i aue et géoch imi aue

2 ) structural e : analyse de l a succes s i on des ph ases de déforma­

t i on soupl es et cartograph i e des grandes structures

3) m ét amorph i que : étude des i soqrades dans l e doma i ne septen ­ tri onal et étude de l a cri stal 1 i n i té de l ' ill ite dans l e do­ mai ne Sud .

L ' an al yse l i thostrati graph i que (chapitre 1 ) montre aue l es successi on s observabl es dans ces deux ensembl es i n d i qu ent deux cycl es sédiment ai res. : un cycl e Cambri en-Ordovi c i en i nféri eur et un cycl e Dévoni en-Carbon ifère infér i eur . Chacun de ces cycl es c orre spond au p ass aqe progressU d ' u ne sédiment ati on de pl ateforme à une sédiment a­ t i on de b as s i n . Cepend ant , aux série s for mant l ' un i té septentri on al e est associ é un envi ronnement di ffére nt et pl us di stal q ue dans l ' unité méri di onal e , et ceci à tout moment de l ' h i stoi re s éd iment ai re de l a régi on . Il s ' agit de deux domai nes pal éoqéograph i ques d i sti ncts .

10

-L a géoch imi e de l a séri e détri t i que de base de chacune des u n ités fai t apparaître une évol ut i on à grande éche l l e d ans chacune de ces séri es . Les sédiments d ' ori gi ne cal cul és et l ' organ i s at i on séd i ­ ment ai re des group es géoch imi ques défi n i s ont l eur i nd i vi dual i té d ans ch acun des domai nes et ne peuvent ê tre di rectement corrél és .

L ' ét ud e tectoni qu e ( ch ap i tre 2 ) décrit l es phases p récoces de déformat i on soupl e d ans chacune des unités : l eur chronol og i e et l ' exten s i on cartoqraph i que d: s structures qu i l eur sont associ ées .

Dans l e domai ne structural pl us profond , structurent précocément l a

septentri on a l , qu i a attei nt un ni veau tro i s phases synschi steuses i socl i n al es zone axi ale . Les structures ob servées sont des coul oi rs tecton i ques parfo i s hectométri ques , ne mod i f i ant p as l e c aractère monocl i nal de l a zone axi al e à l ' échell e du mas s i f de Nore .

Dan s l es uni tés méri d i on al es , i l exi ste deux p h ases syn­ sch i steuses donn ant des pl i s couchés serrés à déversem ent Sud . L ' ant i ­ c l i nal de Fournes se retrouve en mi ne à Sal s i one tandi s que l e syncl i ­ n al de Cabresp i ne structure l ' Est du " domaine para-autochtone" .

Les structures précoces des deux uni tés sont tronquées par

des pl ans de cisai l l ement et nou s avons pu mettre en évi dence un qrand

cont act anormal corresp ondant à un ch arri aqe maj eur.

Le domai",Q méri d i on al était i n iti al ement au Nord et a sub i un ch arri age , correspondant à un ép i sode tard if des déformat i ons her­ cyn i ennes , i ndépendant des st ades préc oces de l ' orogenèse .

Les ph ases tardi ves de pl issement et d ' écail la oe qu i affec­ tent l ' ens emb l e du bat i ne mod i f i ent pas l es grandes 1 i ones de l ' ar. ­ ch i tectu r e d ' ensembl e .

L ' étude d u mét amorph i sme (chap i tr e 3 ) m ontre l a pré sence de d i sthène en zone ax i al e , à proximité du contac t , tand i s que le domai ne mér i d i onal cont i ent des as soc i at i ons de l a zone de l a ch l orite. L ' étu­

de d� l a c r i stal l i nité de l ' il l ite dans ce domaine i nd i qu e une rép ar­ t i t i on des i socri st al l i n i tés comp l exe, contr astant avec l a di spo s i t i on ré q u l i ère des i sogr ades d ans l e doma i n e No r d .

1 1

-Les mi néral i sat i on s ( ch apitr e 4 ) d u ' di stri ct d e Sa1 s i qne ( arsénopyrite, p yrite, or nat i f , cha l copyrite , b l en d e , qa1 ène ) sont présentes d an s l es g eux domai nes et cri stal l i sent dan s l es pl ans de fai l l e ou l es surfaces d ' éc ai l l age. La II couche su1 furéell de Sal s i gne est sécante sur l a stratifi cat i on par endr oits .

Cepe nd ant on remarque que 1 es deux types de mf nera i de Sa 1 -s i gne : . II fi l on i enll et lien couchell montrent de-s compo -s i t i on-s minéralo­ gi ques i dent i ques et i ndépendantes de l ' encai ssant et de l eur pl ace structural e ; cette anal oqi e sl étend jusqtl aux compos iti ons isotopi ques - ( Javoy et al . 1983 ) .

La qenèse des mi nér al i s at i ons actuel l ement observées à Sals; one s' i ntègre d ans l ' h i stoi re tard i -hercyn i enne des déformati ons et en tout cas post-date l e charri age des. nappes du versant Sud sur l a zone axi al e .

13

-A cross-secti on across the hercyni an mas s if of "Montagne Noi re" in the aurif erous di stri ct of Sal s i gne shows three mai n zones according to previ ous authors :

- the ax i al zone

- the "para-autochtonou s " zone

- the thrust nappes of the Southern s i de .

Th i s study shows th at the para-autochtonous zone i s i n fact struct ural ly heterogeneous , juxt apo.s i nq northern un i ts bel onqing to the axi al zone and southern uni ts bel ongi nq té the nappes-zone .

Th i s demonstrat i on i s ach i eved with the hel p of : 1 ) l i thostrati graph i c and geochemi c al analys i s

2) structural an aly s i s : success i on of phases and mappi ng of great structures

3) metamorph i c analys i s : study of i soqrads i n the northern zone, and of i l l i te -crystal l i n i ty i n the southern zon e .

The 1 i thostrati graph i c ana lys i s ( ch apter 1 ) shows that th e success i on s shou l d be summari zed i nto two sedimentary cyc l es 1 ) Cambri an- l ower Ordovi c i an cyc l e and 2) Devoni an - l ower Carbon if erous cyc l e . Each of these cycl es shows progress i ve evol uti on from p l atform to bas i n sedi mentary env i ronment .

However, northern ser i es correspond to a d ifferent and more d istal env i ronment throughout thei r who l e sed iment ary hi story . T h i s makes aopear a northern pal eogeograph i c area wh i ch rem air. ed d i fferent from what i s k nown by the southern seri es .

/ The geochemi stry of basal detr i t i c seri es of each zone

reveal s a l arge scale evo l ut i on i n bath zones . Ori g i nal calcul ate d sed i -ments as we l l a s the sediment ary organ i s at i on of the geochemi cal g roups h ave their own i nd i vi dual i ty i n each zone and cannot b e corre l ated .

14

-I n the tectoni c study (chapter 2) i s gi ven a descri pt i on of the ear l y tecton i c phas es of each zone chrono l o gy and 1 imits of associ ated structures .

I n the northern zone, wh i ch h as undergone deeper def orma­ t i o n , three i soc l i ne phases with axi al p l ane f ol i at i on are to be f ou nd . The 'f ol d bundl es observed draw tectoni c· corri dors , whi ch are somet imes of hectometri c scal e . At the scale of the who l e massif , they do not mod if y the monoc l i nal aspect of the axi al zone .

I n the southern zone, two early phases f orm recumbent and ti ght f o l d s , with southern trend of Q verturn . The Fournes-ant i c l i ne i s t o be seen i n Sal s i gne mi ne and the C ab respi ne sy nc l i ne extends on the E ast s i de of par a- autochtonous zone.

Early structures .in both southern and northern units are

crosscut by shear pl anes . These uni ts are separated f rom each o ther by

a maj or thrust pl ane .

The southern zon e was i n i t i all y i n the North and has under­ gone a maj or. thrust , whi ch appears as a l ate tecton i c event beari ng no re 1 at i on to the ear ly . orogen i c ph ases .

Th e l ate tecton i c ph ases induce fo l ds and shear pl anes in the who l e ma ssif and do not mod i fy the qreat features of the overal l,

arch itecture .

The metamorph i c study (chapter 3 ) shows the presence of kya­ nite i n the ax i al zone, near the cdntact wi th southern un i t s , whereas southern zone shows the mi neral ogi cal associ at i on of ch l ori te-zone . The study of c rystal l i n i ty in th i s l ast zone po i nts out a comp l ex d i s ­ tr i bution of isocr ystal l i niti es contrasti nq wit h the regu l ar di soosi ­ tion of isograds i n the northern zone.

Mi neral i zat i ons (ch apter 4) of the d i stri ct ( ars enopyrite, pyr}te, go ld , chal copyrite, sph al eri te, q al ene) are present in b oth zones and cryst al l i se i n l ate fau l t p l anes or thru st p l anes . The sul fi de- l eve l s in Sal s i qne mi ne cut strat i fi cat i on i n some pl aces .

15

-Moreover, one remarks that bath ore-types : veins or strat i ­ f orm-ore show the s ame paragenesi s , i ndependant f rom the context and

the structural position, and al so unvaryi nq i sotopi-c sig n atures ( Javoy

1 983 ) .

Mi neral i zati ons presently observed i n Sal si gne are connected ta l ate hercyn i an def ormat i on hi story and in any cas e , postdate the maj or thru st of the southern nappes over the ax i al zon e .

correcti ons L . BOI S-S IM ON et B . G UY

1 7

-INTRODUCTION

La mine d e Sal sig ne

Au Sud du Massif Central , à 15 km de Carc as sonne, le gi se­ ment d ' or de Sal s i gne consti tue une des pl us import antes mi nes mét al ­

l i ques en act i vi té en France .

Les trav aux mi ni ers ( 80 km de gal eri es ) et l es sondages ont prouvé l ' exi stence de réserves imp ort antes . Le gi sement de Sal s i gne est ai nsi éval ué à 200 tonnes d ' or au tot al ( Crouzet et al 1980 ) .

Cette mi ne expl o i te des corps minéra l i sés de nature var i ée : D ' une part , un épai s système fi l on i en ( pu i s s ance des fi l ons attei gnant 10 m) à arsénopyri te, or nat if encai ssé d ans des roches sédiment ai res grésopél i t i ques et carbon atées du Camb r i en i nféri eur , auquel se rattachent des corps strat iformes (mi nerai de substi tuti on ) et des mi néral i sat i ons local i sées dans des mi crofractures ( l es "grès ri chesll ) .

et d ' autre part un IImi nerai en couche ll de même parag enèse que l es fi l ons , découvert en 1970, si tué d ans un encai ssant métamor­ ph i que (mi c asch i stes ) .

En fai t , ce gi sement apparti ent à un di stri ct contenant de

nombreux indi ces (Fi gure 01 , F. To l 1 0n 1970 ) .

Cette vari été des corps mi néral i sés de Sal s i gne vi ent de l a compl exité de son cadre géo l og i que . En effet , l a mi ne de Sal s i gne se si tue dans l a zone de cont act de deux ensemb le majeurs de l a Mont agne N oi re : l a zone axi ale et l es nappes du vers ant Sud .

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F i gure 0.1 Carte schémat i que de l a région de Sal s i gne et répart it i on des ind i ces (J. Crouzet et a l . 1980)

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19

-Cadre g éo l ogi que régi onal :

Le mas s if hercyni en de l a Mont agne Noi re ( Fi gure 02 ) a été structuré pour ' 1 essent i e l à 1 1 orogenèse vari sque postéri eurement au Vi séen et antéri eurement au Stéph an i en et, depu i s Bergeron ( 1899 ) et Gèze ( 1949 ) , i l est cl ass i que d ' y di sti ngue r :

l e versant septentri onal consti tué de terrai ns d atés du C ambri en au S i l uri en , épi s à mésométamorph i ques éc ai l l és vers le Sud­ Est .

- l a zone axi al e constituée de gne i s s , de mi gm at i tes et d ' une série mi c asch i steuse non d atée , dont le métamorph i sme s ' éche 1 onne de 1 1 épi zone à l a catazone .

- l e versant méri d i on al consti tué de terrai ns d atés du Cambri en au Vi séen de métamorph i sme f ai b l e mal connu , pl i ssés en pl i s couchés déversés vers le Sud et n appés sur l a zone axi al e .

Le probl ème posé est ce 1 ui des rapp orts entre 1 es n appes et l a zone axi al e . Dans l a régi on de Sal s i gne , on s ' accorde pour di sti n­ guer du Nord au Sud :

1- Les gne i ss de Nore

2- La séri e des " schi stes X "

3- Le Nord-Mi nervoi s , ou uni té paraautochtone au sens d ' Arth aud

4- Le Mi nervoi s central

5- Le Sud-Mi nervoi s

Le prob l ème de cette success i on est l a s i gn if i c at i on du " paraautochtone" . Sel on les auteurs , on trouve di verses interpréta­ t i ons de 1 a 1 imi te entre vers ant Sud et zone ax i ale qui peuvent se regrouper en deux hypothèses qui sl opposent (Fi gure 03, 04 ) :

- Autochton i e du Nord-Mi nervoi s

I l exi ste une conti nuité entre les mi casch i stes de l a zone axi al e et les terrai ns cal c ai res présumés dévon i ens du vers ant Sud . Le pl i couché synf orme de l a mi ne à déversement Sud est un simple pl i d ' entrai nement sous l ' av ancée des nappes . I l f aut déf i ni r un "domai ne paraautochtone " entre l a zone axi ale et l es nappes proprement di tes . (Arth aud 1970 ) .

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1

{ill!ïTill]

2

r" + .... f· ... -t

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, ... ,++ t:D:-±� .. +++ •• + 3

terrains post-stéphan i ens

gran ite m i gmat it i que du L aouz as (340 M . a . )

gran itoides t ard ifs en mass ifs c i rconscrits (300 M. a. ± 20)

prDml"

_{�::!::ill::} gran itoides précoces

r

"- 0

5 terrains pa l éozoiques antéstéphan ien s épi zonaux

IIS:::;::::=I:\;GIs

sér ies de St-Pons , de l a Salvetat et du Cabardès t .... :-.·ol.:.40 •• �,.;

7 orthogne i ss du Soma i l ( gran ites cadomi en s )

Figure 0 .2. Schéma structural de l a Montagne No i re d1après M . Demange ₁₉₈₂

.-=----

-1"-:1

21

-- Al l ochtoni e de l ' ensemb l e sédiment ai re daté du Mi nervoi s

Sous cette hypothèse, cette 1 imite correspondrait à un

décollement entre sédiment� i re daté et sch i stes de l a zone ax i al e , ce

quj permettrai t de rattacher ces terrai n s sédimentai res datés consti ­ tuant l a synforme de Sal s i gne, au domai ne des n appes (Thoral 1935 ,

Ferret 1983 , Deb at et al . 1981 ) .

Fornari ( 1974 ) , 'tout en s ' accordant avec l ' hypothèse mi nima­ l f ste de conti nuité, corrèl e l es phases de d éformat i on du secteur de Sal s i gne avec ce l l es des nappes défi n i es par Arth aud ( 1970 ) .

Importance métal l og én i que :

Les d i fférentes hypothèses' sur l e "paraautochtone" cond i ­ ti onnent toute interprétat i on génétique du gi sement et toute prospec­ t i on . En effet , quant à 1 a genèse. du gi sement deux thèses s ' affron­ tent :

D ' une part, on p eut imagi ner un amas sul furé vo l c anoséd iment ai re , représenté par le mi nerai en couch e , repri s ultéri eurement par une act i v i té hydrothermal e import ante: l es fi l ons ( F . To l l on 1970, M . Bonnemai son 1980 ) .

D ' autre part , l ' an al ogi e des par aqenèses suggère une même venue hydrothermal e donn ant l i eu aux di fférents types de mi nerai s .

Fi n! l it é de ce trav� i l

Ce trav ai l consi ste en un réexamen des données de terrai n et de l aboratoi re afi n de résoudre l es deux questi ons sou l evées à savo i r : En géo l ogie régi onal e :

- La nature du rapport entre zone axi al e et nappes (ou absence de rapport) - et notament re l ati on chrono l og i que entre l a mi se en pl ace des nappes et l a structuration interne des nappes et de l a zone axi al e .

Conséquences en géo l og i e mi n i ère :

- Il est évi dent que l a géo l ogie à e l l e seu l e ne s aurait résoudre l e prob l ème de l ' ori g i ne du gi sement aui est un prOb l ème de

'00. 22 -NZOW IMI du Mtnervois o A F'asl11Oll QpproIllnolwl

IKm 1 au plClft OIIQI dl la nallllt SER,E PARA· AUTOCItrOll(

B

1

0i0M ... ... : _ y S... i ClIi-.. - 1 -o 2 Km

F i gure 0 .3 Coupe du M i nervo i s _{A . Coupe syn théti que}

B . A l l ure de l a sch i stos i té Arthaud (1970 ) . . . . ," . N20E IKm IKm o : .". ··NA�"t:' ov MI';'�Jq,VtJ'.s .1

F i gure 0 .4 Coupe du M i nervo i s au niveau de l a mi ne de S a l s i gne d ' après Deb at et al . (1981 )

, _. ' _.

. .

23

-métall ogén i e . Mai s l a géo l ogi e apporte cert ai nes contr ai ntes et l imi ­ t ati ons à tout modèle généti que qu i , nous semb l e- t-i l , permettent de trancher entre l es deux hypothèses précédentes .

P our ce f ai re , nous avons comparé l es deux dom ai nes en pré­ sence du poi nt de vue :

-des f ormat i on s : l i thostrat i gr aph i e , géochi m i e des sér i es gréso­ pél i t i ques .

-de l a tectoni que : mesure et descri pt i on systém at i que des déf or­ mat i on s , des contacts anorm aux , sur l e terrai n et au mi croscope

(mi crotecton i que ) . -du mét amorphi sme

-des mi néral i sat i ons du secteur- étud i é

Ceci appuyé sur une cartograph i e au lOOOCf> des f ormati ons géo l ogi ques et des structures , repri se au 2500Cf> en annexe de ce mémoi re .

25

-CH AP ITRE 1 - L ITHOSTRATI GRAPH I E ET GEOC HI MI E

1 - Présentat i on d u terrai n étudi é

Le massif d e Nore est un dôme al l ongé WSW ENE que nous . décomp osons en uni tés séparées par des contacts tectoni qu es d ' impor­

tance vari abl e . Du Nord au Sud :

Les gne i ss de Nore dér i v ant d ' anc i en,s g ran i tes porphyroïdes ( M . Demange 1982 ) .

- En contact normal , aff ecté l ocalement en Cabardès par l a f ai l l e normal e tard i ve de Pradel l es -Cabardès , l a couverture schi steuse des gnei ss de Nor e , dans l aque l l e nous di st i n guons deux cyc l es sédimentai res , 1 es séri es du Cabardès et du Roc Suzadou . Ces séri es métamorph i ques f orment un monoc l i nal de sch i sto s i té . - Les écai l l es de schi stes sommi taux , copeaux peu épai s consti ­

tués de séri es sch i steuses à i nter l i ts calcai res . - L ' un i té dévoni enne de Sériès

- L ' unité de Fournes constituée de matér i e l cambri en à dévon i en , .dan s l ' en sembl e à l ' envers , imp l i qu ant de grands pl i s couchés

i soc l i n aux

- Les écai l l es jal onant l a base de l ' unité su i vante

- La n appe du Mi nervoi s , que nou s avons étud iée sur que l ques cou­ pes tran sversal es , const ituée d ' une séri e subvert i c a l e normal e du Nord au Sud .

26

-F i gur e 1 . 1 Tab l eau compar at i f des for mati on s du mas s i f de Nor e

1/50000 Mazamet ( P . Debat )

mi c aschi stes et a�X quar tz i tes

i nfracambri ens zone de pass age

gnei ss

/

1/80000 Castr es ( B . G èze) cet te étude

un i té de Sér i ès

t-contact anor ma 1

---schi stes sommi taux

t-contact anorma 1 --sér i e du Roc Suzadou d i scor dance ----Sid

l

s i dXr

1

_{sch i stes X} r2 } sér i e du Cabar dès

t2-1 zone de. passage

gne i s s sér i e de No re

27

-2 - La couverture schi steuse des gnei s s de Nore : l es sér i es du Cab ar­ dès et d u Roc Suzadou _{• c}

2 . 1 . Défi n i t i on des sér i es 1

En C ab ardès , l e coeur de l a zone axi al e de l a Montagne Noi re est représent é par les gne i ss oei l l és , du mass if de Nore dont on s ' ac­ corde pour reconnai tre qu ' i l s déri vent d ' anci ens gran i tes porphyroi­ des .

Ces orthognei ss sont en ve l oppés d ' une série métaséd i mentai re trad i t i onne l l ement appel ée "séri e des sch i stes X " .

1 Nous défi n i ssons désorm ai s d- ans cette envel oppe deux séri es :

l a séri e du Cab ardès et l a série du Roc Suzadou , en di scordance stra­ ti graph i que sur l a premi ère .

Rem arquons que ces not i on s ne corr- es pondent pas exactement aux noti ons de sch i stes X c l ass i ques ( tab l eau 1 ) .

2.2 . L i thostratigr ap hi e

A - l a sér i e d u Cab ardès

Nous résumons l es c aractéri sti ques pri nci pal es: f i gurant d an s l e travai l d e M. Léger qui a étudie et cartograph ié cette séri e d e l a v al l ée d e l ' Orbi e l au pl ateau d e Prade l l es-Cab ardès . Apparemment mono­ tones , l es sch i stes du Cabardès présentent quel ques niveaux repères rég i on aux : marbres , gne i ss à si l i c ates cal ci ques , hor,i zons graph i ­ teux , mét av u l c an i tes . L ' étude tectoniq ue et cartographi que a montré qu • i l n ' y av ait pas de redoub 1 ement l11 aj eur et l ' observ at i on de cri tè­

res de po l ari té ( granoc l assem ents ) a perm� s de s ' assurer que cette sér i e , à pend age 3 (f· sud , est à l ' endro i t .

La cartographi e démontre sa grande cont i nu i té ,1 atérale à l ' échel l e de tout le fl anc sud de l a Mont agne Noi re .

Nous décri rons l a l i tholog i e observée ( Fi gure 1 . 2 ) sur l a coupe/ de l a h aute val l ée de l ' Orb i e l , l e l ong de l a route départemen-, tale 0101, depui s 200 m au NW de la carri ère de La Coste � n descendant jusqu ' au vi l l age de Mas-Cab ardès pour l e premier , ti ers de l a séri e .

s ch i stes sommi t _{. -- -}.1-_-_-: _-_ C:::: -_{_.!-\.} , ï l Roc Suzadou j formation aes Fumades formation de Lava 1 il formation des grès du Saut de Nada l ... -.. ... " . . .... - -::....- ---

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7

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formation de Serremijeanne 8 1-- -

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-:.. --=-= -=-_-- -=--=---=--- ----formation de St Julien formation de ;·1as-Cabardès F r-"':''' , , " - - -= --= _{- -=-::-==-=�} - -• • l' . " ... ' _-_ -:... -::,:-::::-_-:.. -::. -___ -___ --r -=- -- --� ,

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•• ' : ·1·, .. � • : "',-, .. - ' .. -, '. . ." C. p.c..., �Ct. - �c:a_o-.<o Ct'" .... ..-c::II' _ 0, _ .... 00 .. .. . 0 formation des gneiss de l'Orb i e l formation de Cubserviès b Gneiss de Nore ::..�Q c..-e_Q oc • .:> ... Ct C> -- .. c::- e . ... 4a . Q -� o .. �-.4' I#f!:>- 0 ::;, � ::, '''0 -=-__ -__ - _ 7 -_{- - -}---;: -== = =.:::=::-� -_-_ -_-_ _{__=_ --:'-=---=-1} =====-== ;f:d---_--_-------

-B

--- --+- --t- ... -.- - ---� ---+- - -_ 0/ 500m o

Figure 1 . 2 Log stratigraphique de la série du Cabardès et de la série du Roc Suzad(

29

-Les deux autres· ti- ers seront décr i ts dans l a val l ée de l a Cl amoux route foresti ire en rive Est depu i s Les Thérondel s jusqu 'à Cabrespi ­ ne . Les tufs vo l can; ques du sommet de 1 a séri e peu vent Si observer aux

Fumades ( Nord de Fournes-Cabardis ) .

' Le contact ' entre 1 a série du Cab ardis et 1 a série de Nore est affecté dans' l ' ensemb l e du terrai n étudi é par l a fai l l e normal e de Pradel l es-Cab ardis . Néanmo i ns au Nord-Est du terrain étud i é, on peut l ' observer entre Lab asti de-Rouai roux et Sal es et au Nord-Ouest du terrai n sur l e pl ateau de Sambres . Ce contact est ob l i téré par des pet i ts acc i dents tardi fs accompagnés de rétromorphose .

L a série du Cabardès appar aît com me extrêmement homogine aussi bi en vert i calem ent qu ' hori zont alem ent à l ' échel l e régi on a l e depu i s l a b ase jusqu 'à l a di scordance du Roc . Suzadou . El l e peut se d i v i ser en deux ensemb l es , le ti ers i nféri eur et les deux ti ers supé­ ri eurs .

Le tiers inférieur :

I l s ' agi t d ' une séri e rythm i que contenant parfoi s des traces d ' act i v i ­ té bi o l ogi que : cal cai res , niveaux graph i teux . L l alt ernance de gris et de sch i stes en proport i ons vari ab l es et en barres décimétri ques à cen­ tim étri ques consti tue l a caractéri sti que de cette séri e .

L a séquence type observée d ans l e ti ers i nféri eur peut être ét abl i e à part i r de l a coupe de Lespi nassiire sur l a départem ental e 0620, en versant ouest vers l a ferm e de Coust aras .

1 . hori zon vo l canosédim ent ai re

2. gris gri s ou vert à rubans dé gnei ss- à- si l i c ates- calci ques et i nterl its cal c ai res bl eus , parfoi s gnei ss � r i s

3 . sh a 1 es bl eus

4 . sh al es fi ns jaunâ tres , pl us som bres au somm et 5 . shal es noi rs graphi teux .

Notons que l a pl ace des hori zons vo l c anoséd im ent ai res n l est pas b i en défi ni e . ' I l arrive qu l on les observe à. n ' im porte que l endro it de l a

1

30

-Sur le pl an l i thostrat i graph i que , ce premi er ensemb l e séd i ­ mentai re est consti tué success i vement de :

- l a formati on de Cubserviès ( 150 à 200 m) vi s i b l e en fenêtre

d ans l 'Orb i e l , au nord du vi l l age de Cubserv i è s et que l'on peut sui vre c artograph i quement jusqu'à Lab asti de Rouai roux après l a fai l l e de Prad e l l es-Cabardès . En contact apparemment con cordant avec les gnei ss de .Nore, i l s'agit de métapél i tes gréseuses (métapsammi tes ) d ans lesque l l es on trouve des ni veaux de gnei ss-à-si l i cates-cal ci q ues , de marbres, et de gnei ss l eptyn i t i ques en b ancs métri ques .

- l a formation des gnei ss de l ' Orbi el ( 200 m) formant les fal ai

-.

ses du Roc du Bougre . I l s'ag i t de gne i ss leptyn i ti ques souvent oei l -l és organ i sés en bancs métri ques à -l i th o -l og i e d i fférenci ée représen­ t ant un anci en compl exe vo l c anoséd i mentai re aci de équ ival ent des méta­ rhyo l ites de Rouvi a ls (M. Demange 1982 ) . Des i nter l i ts grésopé l i t i Ques

ai nsi qu ' un peti t ni veau graphi te�x s'i nterstrat i fi ent dan s cet ensem­ b l e .

- l a formation de Mirava1-Cabardès ( 300 m ) souvent en rel i ef . Cet

ensemb 1 e est cont i tué essent i e 1 1 ement de gnei ss gr1 s pui s de mi ca­ schistes gréseux , pui s . de mi casch i stes à gre.nats . Des n i ve aux v ari és s ' i ntercal ent dans toute cette formation : à l a base , des hori zons mé­ tri ques de l eptyn ites et de gne i ss à pet its yeux ai nsi que de mi nces lits de gne i ss- à-si l i c ates-cal ci ques , au sommet , des niveaux gr aphi­ teux .

- l a formation de Mas Cabardès ( 200 m) caractéri sée morpho l ogi ­

quement par des val l ées et des co l s , rés i ste moi ns à l'éros i on . On retrouve l es mêmes termes que d ans l a formati on de Mi raval , en propor­ ti ons di fférentes , les "gne i ss gr�s " ( gnei ss pl ag i oc l as i que à biotite , grai n fi n et débit en plaquettes) sont rares ai nsi Que l es mi c asch i s­ tes à gren ats , les grès et les gne i ss-à-si l i c ates-c a l c i ques sont pl us fréquents , évo l uant ve;�s des marbres b l ancs ou qri s ; 1 es sh a 1 es gra­

phiteux et l es ni veaux de leptyni tes sont abondants .

Les deux tiers supérieurs:

Les deux-t i ers supérieurs , essentiel l ement détri ti ques mon­ trent une évo l ution vers des termes l aminés , mieux cl assés . Les él é­ ments 2 et 3 de l a séquence précédente sont les seu l s observés .

31

-Du poi nt de vue sédiment o 1 0g i que; no us" reti endrons

1) l a d i s pari t i on de l a sédi mentat i on chimi que, mi s à part l a présence de cal c ai res à Borde-Neuve (val l ée de l ' Orbi e l ) ,

2 ) l ' appariti on pl us fréquente que d ans l ' ensemb l e i nféri eur de grès

si l i ceux c l ai rs verts ou gri s , l aminés. contenant ou non des c1 asts de quartz , se d é l i t ant mal , pl us compacts ( formati on du Saut de Nada1 ) ,

3 ) l ' absence quas i -compl ète de fi gure d ' érosi on ou de surf"ace depos i ­ ti onne 1 1 e -éros i ve marquant une sédimentat i on calme sans courant .

4) l es séq uences sont d ' abord fi nes ( sch i stes de Serremi jeanne) pu i s pl us épai sses (grès du Saut de Nada1 ) , après une récurrence à nou­ veau pl us fi ne ( sch i stes de Laval ) l es ni veaux grauwackeux l i tés associ és aux tufs vol can i ques marqu'ent un retour à des success i ons rythmi ques décimétriques à métri ques .

Sur l e pl an l i thostrati graphi que, ce deuxi ème ensemb l e séd i ­ mentai re presque exc l us i vement détriti que consti tue l ' équi v a l ent en

Cab ardès de l a formation de Verdi ères d ans l a série de St-Pons ( M . Demange 1982 ) . Beaucou p pl us homogène que le premi er ensemb l e , i l montre des a l ternances rythmi ques de grès fi nement l ami nés et de pél i ­ tes gri ses o u bl eues .

- l a formation de St-Jul ien

Débutant par une passée de 30m de "qu artzi tes à écri tures " ( fi l ets de b i otite ) , i l s ' agit d ' un ensemb le de grès vert-c l air ( 200 à

250 m) non calc areux , - contenant parfoi s des cl asts m i l l imétri ques de quartz noi rs sporad i ques ( n i veaux à c l asts i nféri eurs de M. Léger

1981) .

l es schi stes ardoi siers monotones de Serremi jeanne dans l a val ­

l ée de l a Cl amoux ri ve est constituent un long épi sode sédimentai re de pu i ss ance 300 à 400 m. Il s ' agit d ' al tern ances centimétri ques à mi l l i ­ métri ques de l i ts gréseux et de l i ts pél i ti ques .

- fonnati on du Saut de Nadal ou II grès supéri eurs "

I l s ' agit d ' un ensemb l e de qrès cl ai rs l ami nés en bancs mé­ tri ques mo ntrant un caractère rythmi que bi en marqué. I l renferme des hori zons de quart zi tes cl ai rs à pat i ne bei ge conten ant des cl asts b l eutés à noi rs de quartz ( d i amètre i nframi l1 imétri que ) . M. Bonnemai ­

son ( !980 ) signale un banc cal cai re dans cette format i on ( Borde neuve ,

9

32

F i gure 1.3 Log strati graph i que de l a formati on

du Roc Suzadou .

(ensemb l es 2 à 8 quartzi tes d e bas e

ensemb l e 9 - - . -- . -- ... - .- . - ,.. .--- . ._- -- .-.- . ---- --- -_ . -- . -- --- -- :;.;;;�---_. . _.-­ ---.-- ._.--.-. --- ---.-. --:- . � . - . - . .-.-- .-'-- -sch i stes 1. série du Cabardès 2. conglomérat �uartzites clairs 4. microconglomérat blanc S. quartzite noir 6_ grès à andalousite

7. schistes "de Castanviels" . � chloritoide O. grès des Chateaux 8 _{9_ schistes écailleux} -: ..:...-:- --' -_ -:-_. ---. -...:... -:-... --.-- . --- - -- . - . - . <:; • • • • • • • • .., l

33

-formati on de Laval ou "sch i stes vi o l ets "

Ce sont des sch i stes gréseux noi rs à pat i ne vi o l ette .

D ' abord pyri teux et très homogènes, i l s passent à des pél i tes varvées centimétri q ues . Pui s' vi ennent des niveaux ri ches en l i thoc l asts cent i ­ métri ques d e roches vol c an i ques ; et des bancs gréseux sombres, fel ds­

path i ques ( gr auwackes de Roc Nègre, M. Bon nemai son 1980 ) .

- l es tufs vol caniques aci des d ' épai sseur vari ab l e sont si tués au

sommet g e cette format i on , mai s i l s n ' ex i stent pas sur l a cou pe de l a C l amoux , vrai semb l ab l ement à c ause d e l ' arrasement de l a série du Cab ardès qui précède l e dépôt en di scordance de la séri e du Roc Suza­ dou ( voir paragraphe B ) . Sur l a coupe l a pl us compl ète, i l s ' agit de roches à texture pyrocl asti que , à matri ce parfoi s vert-sombre , parfoi s gri s c l ai r , al ternant avec des l its ce ntimétri ques de schi stes noi rs . Dans des condi t i ons favorab l e s , lorsque l ' arrasement est peu impor­ t ant, vi ennent des sch; stes varvés et sch i stes no i rs représent ant 1 es termes les pl us jeunes de l a séri e d u Cabardès .

D ans l a mi ne de Sal signe ( ni veaux 8 et inféri eurs ) on obser­ ve des sch i stes b l eus à noi rs très pl i ssotés . Ces sch i stes sont ass i ­ m i l ab l es aux sch i stes de l a formati on de Lav al . Le l ever de g al eries

et l a cartograph i e en m i ne perm ettent de si tuer l e n i veau d ' arrase­ m ent : voi s i n de cel ui de Cabrespi ne , i l est en dessous des tuf s qui

sont absents en mi ne . B- La Sér i e d u Roc Suzadou

Une banq e étroi te de terrai ns très caractéri sti ques apparaît de façon ' cont i nue sur l ' ensemb 1 e du fl anc sud de 1 a zone ax i al e de 1 a

Montagne Noi re depu i s Capservy à l ' extrême Ouest sous le recouvrement terti ai re jusqu ' à St-Pons vers l ' Est ( S3 _1 sur l a carte de B . Gèze ) .

L a séri e gréso-congl omâ rati que du Roc Suzadou repose en di s­ cord ance strati graphi oue sur l a séri e du Cab ardès; el l e représente un épi sode détri ti que grossie r organi sé en séquences déci métri ques à mé­ tri ques parfoi s granoc l assées . La présence de chen aux à l a b ase des grès et des congl omérats e st générale dans l a régi on . Les termes pl us fi ns p uccéd ant aux quartzi tes de b ase i ndi quent une successi on carac­ téri sti que d� un cyc l e trangressi f .

34

-Lithostrati graphi e

La coupe du Roc Suzadou -0620, Est du Col de Sal ette présente d e bonnes- condi t i on s d ' affl eurement , et l a séri e y est monoc l i n al e . Sur cette coupe , nous observons l e sommet de l a sér i e du Cabardès qui comprend les tufs vol can i ques et les pél i tes varvées noi res et bl an­ ches .

Un cong l omérat à gal ets de quartz a été sui v i de part et d ' autr e de l a route, i l représente l a b ase de l a sér i e du Roc Suzadou . La cartograph i e du fai sceau de tufs dan s le val l on vers l ' ouest démon­ tre c l ai rement l ' ex i stence d ' une d i scordance, et l es pendages des cou­ ches sur l es deux versants du rui ss� au montrent une d i scordance angu­ l ai re d e 3� env i ron , l ' arrasem ent avant bascu l ement étant pl us pro­ fond au Sud . De man i ère général e , cette di scord ance cartograph i que ou angul ai re se retrouve sur l ' ensemb l e du terrai n étudi é.

G l obal ement l a série du Roc Suzadou se d i v i se en deux ter­ mes : un terme quart z i t i que de bas e , un terme pl us sch i steu� au sommet

( Fi gure 1 . 3 ) .

- l es quartzites de base

Au dessus du cong l omérat po l ygéni que ( g a l ets de auartz et quartzi te ) , on trouve des quartzi tes c l ai rs b l ancs à verts pâl e par­ foi s mi crocongl omérati ques , souvent ri ches en muscovite , l argement tectoni sés et recri st al l. i sés . Vi ennent ensu ite, sur une d i zai ne de mètres , des quartzites grossi ers , avec parfoi s un granoc l as sement , tantôt sombres tantôt b l ancs , souvent muscov i t i sés et si l i c i fi és en bancs métri ques al ternant avec des sch i stes si 1 i ceux ri ches en musco­ vite et des ni veaux à nod u l es mi l l imétri ques ri ches en and al ous ite et en ch l ori toî de de tei nte bl anche ou bl eutée .

Après une passée de sch i stes si l i ceux à andal ous i tes , l es quartzi tes de base se termi nent par un ensemb 1 e pui ss ant ( 50 à 70 m) de grès verts feui 1 1 etés : 1 es quartzi tes des ch ateaux qui verroui 1

-le nt -les val l ées du Cabardès ( ch ateau x de Cabres pi ne , de Citou . . . ).

les sch i st es du Roc Suz adou

) - I l s ' agit d ' un fais ceau peu épai s ( 15 m) de sch i stes

35

-- vari ati ons latérales de faciès

1 ) à C abrespi ne , l a base de l a format i on est sou l i gnée par une

doub l e passée mi crocong l omérati que.

2 ) Gl oba l ement , l es quartzites des chateaux voi ent leur pui ss ance

se rédui re d ' Est en Ouest depuj s l e Roc Suzadou, Ci tou jusqu ' à Sér i è s , l es I l hes , Carrus.

3) Sur l e pl ateau de Séri ès , l es grès de b ase sont si l i c i fi és et conti ennent exc l us i vement· de l a muscovi te et du q uartz. Ce fac i ès é nti èrement b l anc est très l ocal i sé et passe l atéral e­ ment aux grès des ch ateaux.

En mi ne , dan s l es secteurs non mi néral i sés des niveaux 12

et 13, l es schi stes conti ennent des pa ssées de grès bei ges métri ques à décamétri ques décri ts par M. Bonnemai son comme des roches hydrotherma-1 i sées . Les faci ès macros copi que s , et mi crosco pi ques d.e ces roches ( ri chesse en quartz, muscov ite,. sphène ) sont très semb l ab l es aux fa­ ci ès des quartzi tes de l a série du Roc Suzadou . I l ex i ste de pl us un mi crocongl omérat gri s-cl ai r déj à si gna l é par M. For: nari ( 1974 ) et que nous avons retrouvé au ni veau 12 . La présence de 1 a format i on du Roc Suzadou en mi ne nous parai t ai nsi bi en étab l i e , el l e sera confi rmée par l a géochimi e .

C - Les sch i$ tes som mi t aux

Il s ' agit d ' une unité composite de grès et sch i stes peu épai sse ( 50 mètres maximum) souvent en contact tectoni que avec l a sé­ rie du Roc Suzadou .

Cette un i té regroupe des séri es qui af fl eurent de faç on di s­ conti nue dan s troi s secteurs di st i nc ts . Il s' agi t des secteurs de Vi l -1 ardonne l , Les I l hes , Cabrespi ne représentés par -1 es coupes de 1 a Fi gure 1.4 .

Secteur de Vi l l ardonnel

S ur une cou pe , au sud ouest du vi 1 1 age dans l e rui sseau de Ri eussec , nous avons .observé en contact strati graphi que avec l es sch ist es éc ai l l eux l a success i on d e faci ès en conti nuité pour 1.2 . 3 . :

1 . 1 m de grès vert très si l i ce ux

N N N o rOm ==== 36 -?

Coupe de Vi l l ardonn e l , ruis s e au de l 'homme, SW du vi l l age.

----s

2.

o _10m zone broyée

=======

Coupe des I l he s , 0101 au nord d u Don t.

rive. Est"

zone broyée

o rom

Coupe de Cabrespine, chemin des E s ca l es .

Figure 1.4 Coupes des schistes sommit aux.

s

1 : l imite en tre l es formation s du Roc Suz adou et

des s chistes sommitaux

1 2 l imite avec l es formation s s u s-jac e ntes

5

37

-3 . des schi stes tendres très fri ab l es , carbonatés mai s aff l eu­

rant mal sous l e couvert végét a l , envi ron 30 m

4 . s an s que l a conti nuité soi t assurée , un cal ca i re orange l égè­

rement ferrugi neux ( 50 cm à 1 m )

5 . des ca1 cschi stes gri s-b l eu de 1 1 unité d e Sér i ès attri bu ab l es au Dévoni en i nféri eur.

Secteur des I l hes

Sur l a 0101 , au Nord du pont sur 1 1 0rbi el , d an s l e vi rage , l es sch i stes sommi taux reposent en contact tectoni que sur des schi stes si 1 i ci fi és de l a formati on du Roc Suzadou .

I l s présentent l a success i on sui vante

1 . un ban c de grès vert très si li ceux ( 20 cm)

2 . en bancs déc imétri ques , des grès poreux à amandes carb on atées et pat i ne bei ge ( 8-10 m )

3 . des sch i stes bei ges à rosâ tres , trè s fri abl es à amandes de

c a l c ai re gri s bl eu ( 5 m envi ron )

4. en contact tecton i que j al onné de quartz , v i s i b l e dans l e l i t de 1 1 0rb iel ·à l l ou est , des cal cschi stes bl eus de l l unité de Séri ès ( Dévoni en i nféri eur ) .

Ai nsi , l a coupe ete s I l hes montre l l exi stence d l une double

di scordance sur l es sch i stes du Cabardès : d i scordance de l a forma­

t ion du Roc Suzadou pui s de cette séri e détriti que-c arbonatée .

Secteur de Cabrespine

L a coupe que nous décri vons est située dans l e ru i sseau de Gangane l , affl uent de l a C l amoux . Une coupe simi l ai re se trouve sur l e chemi n des Escal es , partant vers l l ouest du vi l l aqe de Cabrespi ne , à travers l es rui nes .

Sur l es quartzi tes des chateaux , v i ennent des sch i stes b l eu s s at i nés parcourus de fi l on s de quart z . En secti on po l i e , i l s conti en­ nent de 1 1 h ématite de ll i l mén ite et du gt aph it e . Des l i ts cent imétri­ ques de cal caire bl euté conten ant d es ent roques , sont intercalés dans ces sch i stes. Ces calcaires cont i ennent des su l fures d i s sémi nés ( pyri­ te, � yrrhot i te , mi spi ckel ) tand i s que l es sch i stes

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. 39 .

-Légende de l a fi gure 1.5 extraite de Demange I s s ard et al. ( 1983 )

1 . orthognei ss de Nore

2 . éclogites amph i bo l i t i sées

3 . formati on de Cubserv iès ( b )

4 . gnei s s de l · Orb iel ( c ) 5 . formati on de Mi raval ( d )

6 . sch i stes graphi teux

7 . n i veaux vo l canosédimentai res

8 . faisceau carbonaté de Mas-Cabardès ( e )

9 . formation s d e St-Jul i en et de Serremi jeanne (f et g )

10 . formati on d u Saut de Nadal ( h )

Il. furmati on d e Laval ( i )

1 2 . quartzi te de Roc-Nègre

1 3 . formation des Fumades ( j )

14 . hori zon d e tufs

15 . formati on du Roc Suz adou

16 . n i veaux si l i c ifiés

17 . contact avec le Dévon i en

18. fai l l es

19 . f l exure

20 . traces des p l ans axi aux de phase �2

21 . i sograde du grenat

22 . i sograde de l a stauroti de

40

-conti ennent des vei nes de pyri te . La cou l eur et l a dureté de ces schi stes l es d i fférenci ent des sch i stes de Vi l l ardonnel et des I l hes .

Le contact avec l es cal c ai res mass i fs qui surmontent cette uni té est tectoni que . I l a été su i v i et i l est l oc a l ement pl i ssé ( voi r ch apitre 2 ) .

Essai de corrél ation

Les sch i stes de Cabrespine reposent en parfai te cont i nu i té sur l es schi stes de l a formati on du Roc Suzadou , t and i s qu l un qrès

.

vert fi n marque une l imite franche des format i on s de sch i stes sommi -t aux à Vi l l ardonnel e-t aux I l hes . Les premi ers représen-ten-t probab l e­ ment l a sui te du cyc l e sédimentai re - du Roc Suzadou et l es dern i ers un nouveau' cyc l e, vrai semb l ab l ement transgress i f.

2 . 3 . Géoch imi e des formati ons grésopé l i t i ques des séries d u

Cab ardès et du Roc Suza�ou A - Géoch imi e de l a sér i e du Cab ardès

,

Echanti 1 1 0nage

Nous di s posons de 89 anal yses en él éments majeurs de roches de l a série du Cab ardès . Dans l a l i ttér ature , le grou pement des anal y­ ses de M. Demange ( St-Pon ai s ) et M. Bonnemai son ( Sa l s i gne ) ne se dif­ férenc i e pas du groupement de nos anal yses . La carte ( Fi qure 1 . 5 ) i n­ di que l a pos i ti o� des éch anti l l ons .

L 1 étude géoch imi que porte sur 1 es grès et pél i tes de 1 1 en­ semb l e sédimentai re ; e l l e vi se à i nterpréter ces roches métamorph i ­ sées et déformées en termes de roihes sédi mentai res , en pos ant pl us part i cu l i èrement l e prob l ème de l eur i nterprétation en termes de z�ne source et de mi 1 i eu de dépôt , et à caractéri ser 1 a séri e du Cab ardès par d ' autres cri tères que le macrofac i ès .

C l assification pétrographi que des roches

Mi s à part l es éch ant i l l ons PI837 du fai sce au j montrant en l ame mi nce u n apoort de' si l i ce sous forme de pet its quartz engrenés ou _l '

41

-se dével oppant en l an i ères autour des grai ns détr i t i q ues et G24b con­ ten ant de 1 a ch l ori te hydrotherma 1 e , nous n ' avons observé sur aucun autre éch ant i l l on de preuve d ' une mod i fi c ation métasomat i qu e . Ces ana­ l yses écartées , nous avons tenté de c l ass i fi er l es roches du Cabardès .

En ce qui concerne l e prob l ème des l i ens entre l a géochimi e l e fac i ès pé�rograph i que et l ' ori g i ne des sédiments gréseux , nous di s­ posons du trav ai 1 de F. J . Petti john ( 1973) qui est une référence de cho i x . Nous adopterons ses défi n i t i ons et sa c l assi fi c at i on pétro l oq i ­ que .

Ecartons tout d ' abord l es éch anti 1 1 ons carbonatés et mi xtes ( RMC 43 , 43a , 43b , 43c , ML10S ) qui sont sans aucun doute l ' équi v al ent l atéral des roches provenant de grès c al c areux et do l omi ti ques ou de marnes sab l euses du St-Panai s et de l a série de l a Salvetat (M. Deman­

ge 1982 ) .

Nous avonS l égèrement mod i f i é l es critères défi n i e par M. Fontei l l es ( 1976 ) pour sépar.er les sh al es et l es grauwackes. I l s sont voi s i ns de ceux de M. Demange ( 1982 ) :

S i 02 + 4 ,4S CaO > 71 < 68 Si02 - 8 , 7 K20 > 42 < 42 Si02 + 4 Na20 > 75 < 74 grauwackes sh a 1 es grauwackes shal es grauwackes shales Si02 + 2 , 14 ( Na20 + K20 + CaO) > 79

< 79

grauwackes sha 1 es

Aj outés aux critères de F. J. Pett i j ohn , i l s permettent de c l asser les grésopé l i tes du Cabardès :

- 95 1 % des roches peuvent s ' i nterpr-éter en termes de sh.a 1 es et de

grauwackes. Qu atre roches " i ntermédi ai res " s ' i nscri vent dans cette c a­ tégori e ( Fi gures �. 6, 1 . 7 , 1 . 8 , 1 . 9 ) .

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Fi gure 1 . 10 Di agramme K20/Na20/CaO

o groupe A

• groupe B • groupe C