METABASITES GRANULITIQUES, ANORTHOSITES ET ROCHES ASSOCIEES DE LA CROUTE INFERIEURE - Exemples pris à Madagascar et dans le Massif Central français - ARGUMENTS EN FAVEUR D'UN METAMORPHISME ASSOCIE A L'EXTENSION LITHOSPHERIQUE - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 1988

Granulitic Metabasites, anorthosites and related rocks of the lower crust. Examples taken in Madagascar and in the French Massif Central.

METABASITES GRANULITIQUES, ANORTHOSITES ET ROCHES ASSOCIEES DE LA CROUTE INFERIEURE - Exemples pris à Madagascar et dans le Massif Central français - ARGUMENTS EN FAVEUR D'UN METAMORPHISME ASSOCIE A L'EXTENSION LITHOSPHERIQUE

Christian Nicollet

Abstract

In its pre-drift position, before the end of the Palaeozoic, Madagascar was adjacent to Kenya and Tanzania and was located on the eastern front of the Mozambican belt, juxtaposed against the Indian craton. The crust of Archean age was reactivated during the Proterozoic (2.6 Ga, 1.1 Ga ?, 850-550 Ma The metamorphic events were generally high grade and formed extensive granulitic terrains. In the north of the island, granulites associated with belts of basic and ultrabasic magmatic rocks indicate high grade conditions : T=1000°C and P=6kb. Aluminous rocks contained Q, Al rich Opx, Ga, Sill, rut and/or ilm, Sp, Feld and probably osumilite and sapphirine. Primary Opx contain garnet lamellae and are aluminous-rich (7-10 wt % Al2O3). Near isobaric retrogression and hydration produced arthoamphibole-cordierite gneisses. In the south of Madagascar, the metamorphic grade increases from greenschist to granulite grade going from west to east. Supracrustal metabasites (sapphirine-corundum amphibolites, serendibite and clintonite clinopyroxenites, etc.) have undergone a prograde event. The synmetamorphic, anorogenic gabbro-anorthosite intrusive complex is related to an increased geothermal gradient going from W (high-P granulite facies) to E (intermediate-P granulite facies). Isobaric cooling was followed by decompression (P-T path concave towards the T axis). Gneisses with Al rich Opx, Ga, Cord, Sp+Q are common in the SE and suggest high T. A widespread anatectic event produced Q-Kf-Pl-Ga-Cord-Sill-Bio gneisses and biotite rich residues which contain Sapphirine, kornerupine and grandidierite. It is proposed that the magmatic intraplating, the very high T metamorphism, the P-T path concave towards the T axis and the variation in the geothermal gradient are the consequences of continental lithospheric thinning by extension followed by a compressive event.
Ce travail regroupe un ensemble de chapitres traitant de différents aspects des granulites, en mettant l'accent sur les compositions basiques. Ces chapitres sont indépendants, mais sont reliés entre eux par des renvois de l'un à l'autre. La première approche pour l'étude des granulites est géochimique: il est montré, dans un article en collaboration avec Andriambololona D., que les éléments de transition, peu affectés par le métamorphisme, peuvent être utilisés pour caractériser les métabasites. La suite du travail est consacrée à une étude pétrologique des formations granulitiques de Madagascar et du Massif Central français. Au chapitre II, l'étude détaillée d'un assemblage coronitique à HB-Ky-Ga est l'occasion de proposer une grille pétrogénétique dans le système CMASFH. Cette étude explique clairement les associations observées, soulève le problème de la rareté du disthène dans ces roches et apporte une explication graphique à la diversité des associations minéralogiques observées dans les métabasites qui sont décrites dans les chapitres suivants. Dans les chapitres III et IV, sur l'exemple d'un massif troctolitique, on montre la diversité de faciès pétrographiques qui peut être obtenue au cours d'un métamorphisme isochimique ou métasomatique, avec variation de la pression des fluides. Des associations faisant intervenir des minéraux rares sont décrites: sérendibite, clintonite, staurotide magnésienne, saphirine. On s'interroge sur les relations chronologiques entre le métamorphisme et la métasomatose ; contemporains ou non ? Un parallélisme est fait avec les grospydites dont le problème de l'origine se pose dans les mêmes termes. Dans le chapitre V, est présentée une étude pétrogénétique d'un complexe gabbro-anorthositique du Sud malgache, formation semblable aux classiques suites anorthositiques (Adirondacks, par ex.). Le chapitre est divisé en trois parties : (1) description pétrographique détaillée des différents faciès ; (2) évaluation quantitative des paramètres extensifs du métamorphisme, grâce à une utilisation systématique des principaux géothermobarométriques conventionnels ; (3) discussion sur la mise en place du complexe plutonique et les relations avec le métamorphisme. L'étude des métasédiments associés à ce complexe (chapitre VI) confirme les évaluations thermodynamiques du chapitre V. C'est aussi l'occasion de décrire quelques associations rares à kornérupine, grandidiérite, Sp-Qz, etc. Le chapitre VII décrit la seule éclogite de basse température actuellement connue dans le précambrien: les implications géotectoniques sont discutées. Le chapitre VIII porte sur l'étude d'un métamorphisme de très hautes températures. Des conditions supérieures à 1000°C auraient affectées des métavolcanites métasomatisées. Il est intéressant de remarquer que ces conditions extrêmes passent totalement inaperçues en utilisant les géothermomètres usuels, puisque ceux-ci indiquent des températures de 600 à 700°C ! En guise de conclusion, s'appuyant sur les données pétrologiques recueillies, un modèle géodynamique faisant appel à une extension lithosphérique, suivi d'un épisode compressif, est proposé. Celui-ci s'intègre dans le modèle collisionnel envisagé pour la ceinture mobile mozambicaine, dont Madagascar représente la bordure orientale.
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Christian Nicollet. METABASITES GRANULITIQUES, ANORTHOSITES ET ROCHES ASSOCIEES DE LA CROUTE INFERIEURE - Exemples pris à Madagascar et dans le Massif Central français - ARGUMENTS EN FAVEUR D'UN METAMORPHISME ASSOCIE A L'EXTENSION LITHOSPHERIQUE. Pétrographie. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 1988. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00787525⟩
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