OPHIOLITES

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Les différentes unités lithologiques d'un complexe ophiolitique

Un assemblage ophiolitique stricto sensu peut être divisé en deux parties, une séquence mantellique surmontée d'une séquence crustale.

La séquence mantellique, souvent épaisse (jusqu'à 12 km), est constituée de roches magnésiennes, les péridotites. Dans la plupart des ophiolites, il s'agit de harzburgites et de dunites, plus rarement de lherzolites et de dunites. Ces péridotites sont appelées tectonites car elles sont toujours fortement déformées, foliées et recristallisées. Dans les zones rubanées où des bandes de dunite et de harzburgite alternent, la déformation est soulignée par des plis isoclinaux à foliation de plan axial. Lorsque la péridotite est plus homogène, la foliation est essentiellement marquée par l'aplatissement des orthopyroxènes. Le plan de foliation S1 porte une linéation minérale matérialisée par l'étirement des pyroxènes et l'alignement des grains de chromite. Les structures microscopiques et intracristallines de ces roches montrent qu'elles ont été déformées à haute température (supérieure à 950 0C) et sous de faibles contraintes ; de telles conditions sont celles qui règnent dans le manteau supérieur. À la base des péridotites, la foliation S1 est souvent recoupée par une seconde foliation S2 résultant d'une déformation cisaillante, plus froide (température inférieure à 950 0C). Cette foliation S2 est parallèle à celle de la semelle métamorphique sous-jacente.

Les tectonites mantelliques sont recoupées par divers types de filons (pyroxénites, gabbros, diabases) et par des lentilles dunitiques auxquelles sont parfois associées des concentrations de chromite podiformes. Vers le haut de la séquence mantellique, les harzburgites passent de manière diffuse à une zone essentiellement dunitique, de quelques dizaines à quelques centaines de mètres d'épaisseur, appelée zone de transition. Cette zone est caractérisée par la présence de nombreux filons et par l'apparition du feldspath calcique (plagioclase) et du clinopyroxène dans la péridotite encaissante. C'est dans cette zone que sont localisés la plupart des gisements de chromite podiformes d'intérêt économique.

La composition minéralogique des tectonites est très homogène dans un même massif ophiolitique, mais également d'un massif à l'autre. La minéralogie des harzburgites et les conditions de leur déformation conduisent à les interpréter comme un manteau supérieur résiduel ayant perdu une fraction basaltique par fusion partielle et ayant été soumis à un fluage plastique.

Les roches mantelliques sont séparées de la séquence plutonique sus-jacente par une discontinuité majeure qui sépare les roches résiduelles déformées du manteau des roches magmatiques crustales non déformées. Cette discontinuité, appelée moho pétrologique, ne coïncide pas nécessairement avec la discontinuité sismique de Mohorovičić.

La séquence plutonique débute, au-dessus du moho pétrologique, par des roches grenues divisées en cumulats lités à la base et en gabbros isotropes au sommet. Les cumulats lités sont des roches stratifiées dont l'épaisseur totale varie entre 1 et 6 kilomètres environ. Leur litage résulte de l'alternance de couches de nature pétrographique différente. Ces couches sont centimétriques à décimétriques, plus rarement métriques. La base des cumulats lités est en général constituée de couches ultrabasiques telles que des dunites, des pyroxénites et des wehrlites. C'est au sein de la séquence ultrabasique litée que quelques gisements de chromite (chromite stratiforme) ont été observés. La séquence ultrabasique, plus ou moins bien développée, parfois totalement absente, passe vers le haut à des gabbros lités formés par trois ou quatre phases minérales principales : le plagioclase, le clinopyroxène, l'orthopyroxène et l'olivine. C'est la variation de proportion de ces phases d'une couche à l'autre qui induit le litage de ces gabbros.

Les gabbros isotropes qui surmontent les gabbros lités sont des roches claires, massives, sans structure apparente et dont le grain varie brutalement, donnant des roches à texture fine à pegmatitique. L'épaisseur des gabbros isotropes atteint au maximum celle des cumulats lités. Ces gabbros sont recoupés par des filons de diabase dont la proportion augmente en général vers le sommet de la séquence, près du complexe filonien. On y observe également, mais en faibles proportions, des filons et des poches de roches leucocrates allant de diori [...]

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Écrit par :

  • : docteur en géologie de l'université Louis-Pasteur de Strasbourg, maître assistante
  • : maître de conférences à l'université Louis-Pasteur de Strasbourg, docteur ès sciences

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Pour citer l’article

Michelle ERNEWEIN, Hubert WHITECHURCH, « OPHIOLITES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/ophiolites/