Cours de Géologie

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Roches Ferriferes

L'hématite (rouge vif en réflexion) se présente surtout en ooïdes et imprégnations secondaires de fossiles, sauf dans les BIF's où elle peut former des lamines ou des niveaux massifs.

La goethite (couleur jaune brunâtre) forme en général des ooïdes. La limonite, un mélange de goethite, d'argiles et d'eau, est un produit de l'altération subaérienne des oxydes de fer.

La sidérite remplace généralement des ooïdes et des bioclastes et peut former des ciments. On observe soit des cristaux de grande taille à clivage rhomboédrique (comme la calcite), soit des micro-rhomboèdres de taille micronique, soit encore des fibres regroupées en sphérulites.

La pyrite est facilement reconnaissable par ses cristaux cubiques et sa couleur jaune vif en réflexion; elle peut former des agrégats de microcristaux appelés "framboïdes". La marcassite n'est fréquente qu'en nodules dans les craies et les charbons.

La berthierine est un phyllosilicate du groupe des serpentines (espacement réticulaire de 7 Å), riche en fer, tandis que la chamosite est une chlorite (espacement réticulaire de 14 Å), avec Fe++ comme cation principal dans les sites octahédriques. La berthierine est un minéral primaire qui se transforme en chamosite à partir de 120-160°C. Berthierine et chamosite (toutes deux vertes et à faible biréfringence) forment souvent des ooïdes (déformés) dans les sédiments ferrifères phanérozoïques.

La greenalite est un minéral probablement très proche de la berthierine-chamosite, verte et isotrope. on la trouve généralement en péloïdes.

La glauconite est généralement observée sous la forme de péloïdes, de couleur verte, souvent pléochroïque et d'aspect microcristallin. La glauconite est fréquente dans les sables et grès (faciès de plate-forme "ouverte").

  

Evaporites

Baryte BaSO4

Orthorhombique; n= 1,64; 2V= 36-37°; opt (+); extinction // au meilleur clivage; incolore en lame; biréfringence faible (cf. quartz); généralement en "amas plumeux".

Célestite SrSO4

Orthorhombique; n= 1,62; 2V= 51°; opt (+); extinction // aux clivages et aux faces; incolore en lame; biréfringence faible (cf. quartz); généralement en cristaux tabulaires.

Anhydrite CaSO4

Orthorhombique; n= 1,57-1,61; 2V= 42°; opt (+); extinction // aux clivages; incolore en lame; biréfringence forte (couleurs vives du 3e ordre); généralement en cristaux anhédraux à subhédraux, en lattes.

Gypse CaSO4.2H2O

Monoclinique; n= 1,52-1,53; 2V= 58°; opt (+); extinction // au meilleur clivage; incolore en lame; biréfringence faible (cf. quartz); généralement en cristaux anhédraux à subhédraux, allongés, en masses fibreuses.

  

Géologie méditerranée

La Méditerranée, telle que nous la connaissons, est une mer récente, plio-quaternaire, mais qui s'esquisse dès le Miocène. Dans sa structure actuelle, elle est constituée de la juxtaposition de bassins profonds, bien séparés les uns des autres, et de marges continentales faiblement immergées (1) .
figure 1
Les premiers sont sont remplis de sédiments tertiaires épais qui en masquent le fond. Ce dernier n'a pas été   atteint par les forages sous-marins. Néanmoins les données géophysiques indiquent la présence d'une croûte amincie et des vitesses sismiques élevées, ce qui suggère que le fond serait de nature océanique. Ils représenteraient alors le résultat d'une océanisation récente liée à des phénomènes de distension extrême.

Les bassins profonds se divisent en deux groupes. Les uns sont intérieurs aux chaînes tertiaires (bassin s algéro-provençal et tyrrhénien) , donc postérieurs à l'Eocène-Oligocène inférieur qui est la grande époque de plissement des chaînes méditerranéennes. Puisque leur fond est de nature océanique, ils représenteraient le résultat d'une océanisation récente liée à des phénomènes de distension extrême.

  

Géologie du Perou

Comme l’ensemble des Andes, celles du Pérou représentent une chaîne de subduction, c’est-à-dire une chaîne édifiée au dessus d’une zone de subduction. Ces chaînes sont caractérisées par un arc volcanique calco-alcalin («ceinture de feu » du Pacifique).
La plaque océanique qui s’enfonce sous la côte péruvienne est celle de Nazca (une sous-plaque de celle du Pacifique). Elle est affectée d’une structure mal connue, SW-NE, dite ride océanique de Nazca qui s’enfonce elle aussi sous l’Amérique du Sud. Elle pourrait être une zone de décrochement car elle correspond à peu près à la limite entre Pérou N et S où l’affrontement des deux plaques (Nazca et S-Amérique)  se présente différemment :
- dans le Pérou sud, l’inclinaison du plan de subduction est normal (environ 35°), la convergence est due à la gravité qui fait s’enfoncer la croûte océanique, le volcanisme est actif, le régime est donc distensif.
- dans le Pérou nord, le plan de subduction est faiblement incliné (pendage de 10 à 15°) et la convergence rapide car le régime est compressif à cause du jeu des grandes plaques mondiales). Le volcanisme est arrêté. Celui qu’on y voit est d’âge crétacé supérieur à paléogène.

Dans les deux cas, l’arc volcanique s’est mis en place sur le bord du continent sud-américain (« bouclier brésilien ») dès le début du Secondaire. On trouvera donc partout, dans son substratum, du Précambrien (daté de 600 à 680 Ma) et sa couverture sédimentaire primaire, plus ou moins épaisse suivant les points.

  

Basaltes de la zone TAMMAR

La zone TAMMAR est un segment de la dorsale médio-atlantique que nous avons exploré avec le submersible Nautile. Ce segment a été choisi par Pascal Gente, structuraliste de Brest et chef de mission durant la campagne TAMMAR, comme exemple type de segment «chaud» sur bases structurale et géophysique (présence de lacs de laves, ce qui est exceptionnel en contexte d’expansion lente, fortes épaisseurs crustales déduites de la gravi, …). L’analyse des basaltes récoltés durant ces plongées a débouché sur un résultat surprenant: alors que le segment TAMMAR est « structuralement chaud », il s’avère que, sur base pétrologique, il s’agit d’un segment particulièrement «froid», i.e. correspondant à un taux de fusion du manteau parmi les plus faibles de l’Atlantique Nord. Sur la figure ci-dessous, (extraite d’un article que nous préparons pour G-cubed), il apparaît en effet que les basaltes de TAMMAR sont parmi les plus riches en Na8 (Na recalculé pour 8% de MgO) de l’Atlantique Nord, c’est-à-dire correspondant à des taux de fusion du manteau parmi les plus faibles selon le modèle de Langmuir, largement utilisé par les pétrologistes.