La série métamorphique – Région de Gavarnie :

Une présentation des migmatites de Gavarnie par Laurent Martin :

Au niveau des célèbres cirques de Gavarnie, Estaubé et Troumouse, l’érosion a mis à l’affleurement des roches de socle métamorphisées au cours de l’édification de la chaîne Hercynienne. Le métamorphisme a même abouti à l’anatexie (fusion partielle). Interprétées comme d’anciennes pélites d’âge cambro-ordovicien, elles forment une série de roches dont les caractéristiques minéralogiques et texturales dépendent de l’augmentation en pression et température qu’elles ont subi au cours de l’épaississement crustal mais aussi de leur composition chimique initiale.
Auteur : Laurent MARTIN (laurent.martin1@ac-toulouse.fr)
▻ – Métamorphisme et anatexie à Gavarnie – document – Laurent MARTIN — – ===> –⚑–

▻ – Migmatites du dôme métamorphique de Gavarnie/Héas (Hautes-Pyrénées) – Page 13 à 27 – Saga-Géol ===> –⚑–
Pourquoi s’intéresser à cette formation ?
Réponse en fin de page.

◍ – Le tableau des roches de la série métamorphique :

Le tableau de la série métamorphique constituée des roches métamorphiques observées sur le site de Gavarnie.

Pour avoir à portée de main ce tableau dans un autre onglet : — –📸–

◍ – Une série métamorphique présentée par Christian Nicollet :

▻ – Le tracé du Gradient Métamorphique – Christian Nicollet – ===> –⚑–
Une série métamorphique plus courte, mais bien illustrée :

Quelques remarques :

◍ – 1 propos des polymorphes (And-Sil-Ky) du silicate d’aluminium – Al₂O(SiO₄) :

La présence de l’andalousite et de la sillimanite en l’absence de disthène ou kyanite dans les roches métamorphiques de cette série indique que ces roches se sont formées à Basse Pression, moins de 12 km, 4 Kilobar, a une pression inférieure à celle du point triple de ce polymorphe du silicate d’alumine.

▻ – Silicate d’alumine : Wikipédia ===> –⚑–

◍ – A propos du protolithe :

La roche magmatique obtenue par anatexie est de la granodiorite et non du granite : cela semble indiquer que le protolithe est une pélite que l’on qualifie souvent d’origine volcano-sédimentaire :

▻ – 1 – La chlorite est un minéral secondaire qui se forme par altération des pyroxènes, amphiboles, biotite et grenat. Cela confirme que les sédiments contiennent des produits d’altération de roches volcaniques basiques.
▻ – 2 – Les granodiorite contiennent des minéraux noirs ferromagnésiens tels que pyroxènes et amphiboles, alors qu’ils sont totalement absents des granites.

Rq :, la chlorite est un minéral secondaire qui se forme par altération des pyroxènes, amphiboles, biotite et grenat, ces minéraux caractérisent les roches basiques, en particulier les basaltes et les gabbros.

Document explicatif du trajet P-T-t des roches par Laurent Martin :

▻ – Proposition du chemin P-T-t – Laurent MARTIN — Arrêt : Migmatite d’Estaubé ===> –⚑–

Pour avoir une description plus détaillée du phénomène, n’hésitez pas à consulter le commentaire qui accompagne le tableau.
▻ – Les commentaires accompagnant le tableau – ===> –⚑–

◍ – Le diagramme développé par Laurent Martin :

Pour avoir à portée de main ce diagramme dans un autre onglet : – –📸–

◍ – Le tableau récapitulatif des roches présenté par Laurent Martin :

Pour avoir à portée de main ce diagramme dans un autre onglet : — –📸–

◍ – Présentation de la série métamorphique par Laurent Martin :

Zone 1 : les schistes visibles en amont du tunnel d’Aragnouet-Bielsa, ils correspondent au métamorphisme épizonale, au faciès schiste vert (au delà de 350°C).

Zone 2 : plus en amont, de part l’apparition de la biotite, les roches ont atteint environ une température de 430°C.

Zone 3 : les schistes à andalousite en remontant la vallée de la Neste de Saux ou de la Géla ont donc franchi l’isograde st (+).
L’absence de chlorite et de sillimanite précise la température (zone à deux micas).

Zone 4 : On peut en conclure un domaine de stabilité au-delà de 500°C (isograde and → sill ) et l’absence de staurotide témoigne d’une température supérieure à 600°C (st (+) → st(-)). Les pressions subies sont inférieures à 4kbar du fait de la présence de cordiérite. En outre, dans certains échantillons, la schistosité est interrompue par des lits quartzo-feldspathiques : les cristaux y sont plus gros et non orientés. Ils sont donc interprétés comme un leucosome, c’est-à-dire le produit d’une fusion partielle (voir infra).

Zone 5 : On distingue bien la biotite qui marque la foliation par sa disposition orientée.
Sur le diagramme, la roche a donc franchi l’isograde ms + qz → kfs + sil + vapeur H2O telle que la muscovite disparaît au bénéfice de l’orthose.
La roche renferme aussi de minces filonnets plus clairs, composés de quartz et feldspaths de plus grande taille que dans la partie gneissique, avec minoritairement de la biotite, sillimanite et grenats ; ces cristaux sont non orientés, leur texture est magmatique:ils sont donc interprétés comme un leucosome. C’est à leurs bords qu’on trouve dans de fins liserés les plus fortes concentrations en biotite et cordiérite correspondant au mélanosome. Le leucosome est donc le produit d’une fusion partielle dont le liquide produit, de composition granitique, a subi un début de ségrégation. Les biotites et cordiérites associées correspondent au résidu qui n’a pas fondu.
Sur le diagramme, cette fusion correspond donc à la réaction kfs + pl + qtz + H20 → liquide

Zone 6 : c’est le type pétrographique le plus représenté parmi les migmatites.
La proportion de leucosome est plus importante sur le volume total de roche : les cristaux de quartz, feldspath et de cordiérite sont de plus grande taille, ils forment des porphyroblastes isolés ou associés dans le leucosome.
Compte tenu de la disparition de la sillimanite, la présence de cordiérites néoformées, cela correspond à la réaction bt+sil+pl+qtz → crd + kfs +liquide.

Zone 7 : La granodiorite de Gèdre : la fusion a été est plus importante, voire totale, les produits de la fusion partielle se sont rassemblés pour former une plus grande quantité de magma qui après refroidissement a donné la granodiorite d’anatexie de Gèdre

◍ – Localisation des sites de la série

Toutes les roches appartenant à la série sont toutes situées dans une zone de 10 km de rayon environ.

▻ – Fiche de sortie : métamorphisme et anatexie à Gavarnie – document – Laurent MARTIN — Arrêt : Migmatite d’Estaubé ===> –⚑–

Pour avoir à portée de main ce diagramme dans un autre onglet : — –📸–

Une proposition du trajet PTt suivi :

Le trajet PTt métamorphique dans le style des graphiques utilisé dans toute cette étude.

Pour avoir à portée de main ce diagramme dans un autre onglet : — –📸–

On constate que la série métamorphique s’est développée dans un espace BP-HT – Basse Pression – Haute Température.
Rq : C’est la présence d’andalousite dans les micaschistes qui témoigne d’un métamorphisme de Basse Température.

Le protolithe ne semble pas avoir subi un enfoncement très important, on ne constate pas comme dans le site du Velay une chute de la pression lithostatique due à la mise en place d’un dôme migmatitique.
▤ – Dôme migmatitique du Velay :

Hypothèse : Je n’ai pas trouvé d’information sur les condition géodynamiques dans les quelles ces migmatites se sont formées.

Intérêt du site :

Dans le document mentionné ci-dessous, le sujet des migmatites de Gavarnie est abordé car elles présentent un certain intérêt.

▻ – Entretien sur le métamorphisme n° VI – Anatexie – et migmatites – Page 13 à 27 – Saga-Géol ===> –⚑–
Un document bien illustré !!!

Pourquoi s’intéresser à cette formation dans le cadre de cet entretien ?

▻ – 1 – La série métamorphique présente une belle diversité de de types pétrographiques.
▻ – 2 – La présentation d’une série métamorphique complète (sans lacunes) grâce à la glaciation du Quaternaire ( un événement climatique).
▻ – 3 – Un trajet entièrement situé dans un gradient métamorphique BP-HT, c’est-à-dire Basse Pression-Haute Température.

Dans les Pyrénées centrales, le métamorphisme hercynien se manifeste par la formation et le développement de grands dômes structuraux métamorphiques, associés à la mise en place de roches plutoniques [9]. Ces dômes forment un socle qui a été recouvert par les énormes nappes de charriage déplacées par l’orogenèse alpine. Nous pourrions tout simplement ignorer l’existence de ces structures métamorphiques, si par bonheur l’édifice n’avait pas été profondément disséqué par l’érosion glaciaire puis fluviatile du Quaternaire. C’est le cas du dôme dit de Gavarnie/Héas, qui ne se révèle que grâce aux fenêtres sculptées par un glacier géant12 dans les nappes qui recouvraient le dôme.
Pourquoi s’intéresser à cette formation dans le cadre de cet entretien ?
Pour trois raisons. Tout d’abord, le complexe de Gavarnie/Héas offre une très belle diversité de types pétrographiques [6]. Ensuite, les textures et les paragenèses de ses migmatites sont différentes de celles décrites plus haut pour le Bas Limousin. Enfin, les conditions de gradient métamorphique régional ne sont pas les mêmes, les pressions restant plus faibles que dans le cas précédant.
Le cadre grandiose des cirques de Gavarnie et de Troumouse confère aux caractères tectoniques du paysage une netteté et une dimension incomparables. Le prélèvement d’échantillons n’a guère de limite que celle fixée par le règlement dans la zone de cœur du Parc National.