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(b) Mesures faites par dilution isotopique. (') Précision des mesures (26) 87Rb/86Sr + 2 %, 87Sr/86Sr ± 4 0/00' La valeur de 87Sr/86Sr du standard « Eimer and Amend ». sur le spectromètre « TH 5 » du Centre Belge de Géochronologie, est 0,708 07, corrigé pour 86Sr/88Sr de 0,119 4. 3. La datation géochronologique de la « Trondjémite de Douarnenez », située sur la bordure sud du Synclinorium médian dans un environnement géotectonique semblable à celui des gneiss de Brest, donnait un âge de 456 + 23 M.A. [e] (cf. fig. 1). 4. L'étude pétrologique et géochimique de l’ensemble de la formation dite « gneiss de Brest » montre une hétérogénéité lithologique dans sa partie occidentale (région de Brest) alors que sa partie orientale (région de Landivisiau) est beaucoup plus homogène, l’ensemble appartenant à un même complexe magmatique originel. Par ailleurs, les roches ayant le mieux conservées leur structure primitive (région de Landivisiau) montrent de fortes analogies pétrologiques et géochimiques avec la trondjémite de Douarnenez [e]. Compte tenu de ces diverses données remettant en cause la datation d'Adams, nous avons jugé opportun de reprendre l’étude géochronologique des gneiss de Brest non seulement dans la partie occidentale ayant fait l'objet des datations précédentes mais aussi dans la partie orientale. Nous avons prélevé une quinzaine d’échantillons les plus typiques sur le plan macroscopique. Ils ont été soumis à une analyse pour datation suivant la méthode Rb-Sr sur échantillon total. Les résultats sont présentés dans le tableau et placés sur un diagramme 87Sr/86Sr-87Rb/86Sr (fig. 2). L'examen de la figure 2 permet les constatations suivantes : 1° l'ensemble des points, bien que présentant une certaine dispersion (somme des Khi carrés de 4,5), se répartissent autour d'une droite dont la pente correspondrait à un âge de 686+11 M.A. (16, Rb= 1,39.10-11 an-1); programme Wendt II) avec un rapport initial 87Sr/86Sr de 0,702 (droite en pointillé). Cette configuration est comparable à celle qu'a obtenue Adams à partir d'échantillons différents prélevés dans la partie occidentale de la formation. L'isochrone qu'il en a déduite est encore actuellement considérée comme définissant l'âge de la mise en place de
des datations précédentes mais aussi dans la partie orientale. Nous avons prélevé une quinzaine d’échantillons les plus typiques sur le plan macroscopique. Ils ont été soumis à une analyse pour datation suivant la méthode Rb-Sr sur échantillon total. Les résultats sont présentés dans le tableau et placés sur un diagramme 87Sr/86Sr-87Rb/86Sr (fig. 2). L'examen de la figure 2 permet les constatations suivantes : 1° l'ensemble des points, bien que présentant une certaine dispersion (somme des Khi carrés de 4,5), se répartissent autour d'une droite dont la pente correspondrait à un âge de 686+11 M.A. (16, Rb= 1,39.10-11 an-1); programme Wendt II) avec un rapport initial 87Sr/86Sr de 0,702 (droite en pointillé). Cette configuration est comparable à celle qu'a obtenue Adams à partir d'échantillons différents prélevés dans la partie occidentale de la formation. L'isochrone qu'il en a déduite est encore actuellement considérée comme définissant l'âge de la mise en place de la roche à l'origine des gneiss de Brest; elle donne un âge de 690+20 M.A., avec un rapport initial 87Sr/86Sr de 0,708. [1] Adams, 1934, J. Soc. Caut. Min., 41, p. 153-168. [2] Cabanis, 1950, Rev. géogr. Bretagne, 19, p. 91-106. [3] Cabanis, 1955, Le Pays de Léon, Imprimerie Hercule, Brest, 110 p. [4] Cabanis, 1957, Bull. Soc. géol. Nord, 2, p. 94-102. [5] Deutsch, 1955, C. R. Somm. 41e Congr. Nat. Soc. Caut. Minéral., Brest, p. 121-122. [6] Michot, 1957, C. R. Acad. Sci., 245, p. 1132-1133. [7] Michot, 1958, C. R. Acad. Sci., 246, p. 2659-2661. [8] Cabanis, 1958, C. R. Acad. Sci., 247, p. 1119-1121. Si dans les deux cas, nous arrivons à des âges sensiblement identiques, par contre nous observons un rapport isotopique initial fort différent ce qui est incompatible pour des roches appartenant à la même formation; 2° En réalité, les points se répartissent en deux domaines que l'analyse pétrographique permet de différencier. Le domaine inférieur correspond aux points représentatifs des roches dont la structure est typiquement magmatique, tandis que le domaine supérieur correspond aux points représentatifs des roches présentant un mélange de roches magmatiques et de roches métamorphiques encaissantes. Il semble dès lors exclu,
Brest, 110 p. [4] Cabanis, 1957, Bull. Soc. géol. Nord, 2, p. 94-102. [5] Deutsch, 1955, C. R. Somm. 41e Congr. Nat. Soc. Caut. Minéral., Brest, p. 121-122. [6] Michot, 1957, C. R. Acad. Sci., 245, p. 1132-1133. [7] Michot, 1958, C. R. Acad. Sci., 246, p. 2659-2661. [8] Cabanis, 1958, C. R. Acad. Sci., 247, p. 1119-1121. Si dans les deux cas, nous arrivons à des âges sensiblement identiques, par contre nous observons un rapport isotopique initial fort différent ce qui est incompatible pour des roches appartenant à la même formation; 2° En réalité, les points se répartissent en deux domaines que l'analyse pétrographique permet de différencier. Le domaine inférieur correspond aux points représentatifs des roches dont la structure est typiquement magmatique, tandis que le domaine supérieur correspond aux points représentatifs des roches présentant un mélange de roches magmatiques et de roches métamorphiques encaissantes. Il semble dès lors exclu, sur la base pétrographique, de considérer la droite précédente comme une isochrone correspondant à l'ensemble des points. En conclusion, nous pensons que l'isochrone proposée par Adams qui concerne un échantillonnage mixte de roches hybrides dominantes et de roches relativement peu transformées (au moins pour deux échantillons) ne donne pas l'âge de la mise en place de la roche magmatique dont dérivent les gneiss de Brest et correspond à une « erreur chronologie ». Mais, dans l'état actuel de notre travail et étant donné les mauvaises conditions d'affleurement de la partie orientale, nous n'avons pas pu analyser un nombre suffisant d'échantillons de la roche peu transformée nous permettant de proposer un âge définitif pour la mise en place de ces roches. Cependant, nous avons pu placer les quelques échantillons que nous possédons de la roche magmatique peu transformée sur l'isochrone obtenue par Vidal pour la Trondjémite de Douarnenez. Nous constatons qu'ils se placent raisonnablement autour de la droite; c'est pourquoi sans vouloir donner à cette correspondance plus de signification qu'elle n'en mérite, elle nous permet d'envisager à nouveau l'hypothèse déjà émise selon laquelle ces roches qui présentent de nombreux points communs pourraient être de même âge. Séance du 20 décembre 1976.
de la mise en place de la roche magmatique dont dérivent les gneiss de Brest et correspond à une « erreur chronologie ». Mais, dans l'état actuel de notre travail et étant donné les mauvaises conditions d'affleurement de la partie orientale, nous n'avons pas pu analyser un nombre suffisant d'échantillons de la roche peu transformée nous permettant de proposer un âge définitif pour la mise en place de ces roches. Cependant, nous avons pu placer les quelques échantillons que nous possédons de la roche magmatique peu transformée sur l'isochrone obtenue par Vidal pour la Trondjémite de Douarnenez. Nous constatons qu'ils se placent raisonnablement autour de la droite; c'est pourquoi sans vouloir donner à cette correspondance plus de signification qu'elle n'en mérite, elle nous permet d'envisager à nouveau l'hypothèse déjà émise selon laquelle ces roches qui présentent de nombreux points communs pourraient être de même âge. Séance du 20 décembre 1976. C. J. D. ADAMS, Thèse, Oxford. 1967. A. C. BISHOP et coll., Quart. J. Geol. Soc. London, 124, n° 496, part. 4, p. 1169. B. CABANIS, Comptes rendus, 280, série D, 1975, p. 1769. B. CABANIS, Comptes rendus, 282, série D, 1976, p. 263. B. CABANIS. Interprétation géologique nouvelle des formations cristallophyliennes du Pays de Lion (Bretagne nord-occidentale). (Réunion annuelle des Sciences de la Terre, Paris, 1976). J. MICHOT et S. DEUTSCH, 63/1, 1970, p. 215, Eclogae géol. Helv. M. BARRIÈRE, J. COGNÉ et Ph. VIDAL, Comptes rendus, 273, série D, 1972, p. 1556. B. CABANIS, recherches en cours. Laboratoire de Géologie historique, Tour 15, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05; J. M. et S. D. Laboratoire de Minéralogie et de Pétrologie, Université Libre de Bruxelles, 50, avenue F.-D. Roosevelt, Bruxelles, Belgique. PÉTROGRAPHIE. — Comparaison entre les inclusions vitreuses des cordiérites des rhyodacites de Toscane (San Vincenzo) et celles des rhyodacites de la Tunisie septentrionale (Aïn ed Deflaia). Note de Robert Clocchiatti et Nicole Metrich, présentée par M. Jean Wyart. Les reliquats magmatiques piégés dans les cristaux de cordiérite des laves rhyodacitiques de Toscane et de Tunisie présentent de nombreux caractères communs dimensions, forme, disposition des cavités, composition chimique
formations cristallophyliennes du Pays de Lion (Bretagne nord-occidentale). (Réunion annuelle des Sciences de la Terre, Paris, 1976). J. MICHOT et S. DEUTSCH, 63/1, 1970, p. 215, Eclogae géol. Helv. M. BARRIÈRE, J. COGNÉ et Ph. VIDAL, Comptes rendus, 273, série D, 1972, p. 1556. B. CABANIS, recherches en cours. Laboratoire de Géologie historique, Tour 15, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05; J. M. et S. D. Laboratoire de Minéralogie et de Pétrologie, Université Libre de Bruxelles, 50, avenue F.-D. Roosevelt, Bruxelles, Belgique. PÉTROGRAPHIE. — Comparaison entre les inclusions vitreuses des cordiérites des rhyodacites de Toscane (San Vincenzo) et celles des rhyodacites de la Tunisie septentrionale (Aïn ed Deflaia). Note de Robert Clocchiatti et Nicole Metrich, présentée par M. Jean Wyart. Les reliquats magmatiques piégés dans les cristaux de cordiérite des laves rhyodacitiques de Toscane et de Tunisie présentent de nombreux caractères communs dimensions, forme, disposition des cavités, composition chimique du remplissage. Les verres inclus dans les deux types de cristaux montrent une évolution chimique analogue par rapport à la composition de la roche totale et du verre résiduel. Les cordiérites auraient cristallisé à température élevée (950°C) et faible pression (1 à 2 kbar) dans des conditions physicochimiques assez voisines. Melt inclusions trapped in cordierite phenocrysts from rhyodacitic lavas from Tuscany and Tunisia have many similar characters: size, shape, distribution of cavities, chemical composition of filling. The glass trapped in both crystal types have the same chemical evolution as the composition of bulk rock and residual glass. Cordierites were crystallized at high temperature (950°C) and low-pressure (1 to 2 kbar) under the same physical and chemical conditions. INTRODUCTION. — Les volcanites de Toscane ont été l'objet de plusieurs travaux détaillés portant sur leur mode de mise en place, leur pétrologie et leur géochimie [1, 2, 3]. Les données pétrologiques et géochimiques sur celles de Tunisie sont moins nombreuses et plus récentes [4, 5]. TABLEAU S. Vincenzo, Toscane (Italie) Aïn ed Deflaia (Tunisie) Roche Inclusion Verre Roche Inclusion Verre Cordiérite totale vitreuse résiduel Cordiérite totale vitreuse résiduel SiO2 46,83 68,09 69.34 71.13 46.99 70,67 74,65 73,60 Al2O3 32,94 14.55 13.80 13,29
Melt inclusions trapped in cordierite phenocrysts from rhyodacitic lavas from Tuscany and Tunisia have many similar characters: size, shape, distribution of cavities, chemical composition of filling. The glass trapped in both crystal types have the same chemical evolution as the composition of bulk rock and residual glass. Cordierites were crystallized at high temperature (950°C) and low-pressure (1 to 2 kbar) under the same physical and chemical conditions. INTRODUCTION. — Les volcanites de Toscane ont été l'objet de plusieurs travaux détaillés portant sur leur mode de mise en place, leur pétrologie et leur géochimie [1, 2, 3]. Les données pétrologiques et géochimiques sur celles de Tunisie sont moins nombreuses et plus récentes [4, 5]. TABLEAU S. Vincenzo, Toscane (Italie) Aïn ed Deflaia (Tunisie) Roche Inclusion Verre Roche Inclusion Verre Cordiérite totale vitreuse résiduel Cordiérite totale vitreuse résiduel SiO2 46,83 68,09 69.34 71.13 46.99 70,67 74,65 73,60 Al2O3 32,94 14.55 13.80 13,29 32.03 14,40 12,95 12,89 FeO 8.79 2,22 0,94 1,48 11.58 2,01 0,69 0,91 MgO ... 7,55 N.D. N.D. N.D. 6,62 0,63 N.D. N.D. CaO 0.62 2,04 0,85 0,91 0.03 1,24 0,54 0,41 Na2O... 0,35 2,95 3,15 2,83 0,08 2,98 2,62 2,70 K2O 0.39 4,72 5,05 5,21 0.20 4,43 5,62 5,32 Quartz.. 33,53 34,01 36,58 39,08 39.52 38,82 Orthose. 35,08 34,86 35,68 31,03 36,27 34,85 Albite... 31.39 31,13 27,74 29,88 24,21 25.32 1 2 3 4 5 6 7 8 1, analyses d'après F. Barberi et coll. (2), 2-4, moyenne de quatre analyses de roche totale et de verre résiduel d'après C. Dupuy e); 6, analyse N. Metrich C. Les volcanites de San Vincenzo (Toscane) et de Aïn ed Deflaïa (Tunisie) présentent des caractères pétrographiques, chimiques et radiogéniques très semblables (1). Les deux types de roches sont des rhyodacites caractérisées par un excès d'Al2O3 qui se traduit par du corindon normatif et par leur faible teneur en éléments fémiques. Ce sont des roches très vitreuses dans lesquelles les plagioclases et le quartz sont toujours présents. Les feldspaths alcalins, la biotite et la cordiérite se rencontrent en quantité variable. Les rapports isotopiques 87Sr/86Sr de ces roches sont très élevés (5). Les rhyodacites
Quartz.. 33,53 34,01 36,58 39,08 39.52 38,82 Orthose. 35,08 34,86 35,68 31,03 36,27 34,85 Albite... 31.39 31,13 27,74 29,88 24,21 25.32 1 2 3 4 5 6 7 8 1, analyses d'après F. Barberi et coll. (2), 2-4, moyenne de quatre analyses de roche totale et de verre résiduel d'après C. Dupuy e); 6, analyse N. Metrich C. Les volcanites de San Vincenzo (Toscane) et de Aïn ed Deflaïa (Tunisie) présentent des caractères pétrographiques, chimiques et radiogéniques très semblables (1). Les deux types de roches sont des rhyodacites caractérisées par un excès d'Al2O3 qui se traduit par du corindon normatif et par leur faible teneur en éléments fémiques. Ce sont des roches très vitreuses dans lesquelles les plagioclases et le quartz sont toujours présents. Les feldspaths alcalins, la biotite et la cordiérite se rencontrent en quantité variable. Les rapports isotopiques 87Sr/86Sr de ces roches sont très élevés (5). Les rhyodacites de San Vincenzo, datées à 4.2 M.A. (8) ont des rapports 87Sr/86Sr compris entre 0,725 et 0,728; celles de Tunisie, âgées de 12,3 M.A. (9) possèdent des rapports 87Sr/86Sr de 0,718 et 0,717. L'ensemble des éléments exposés ci-dessus justifie une comparaison entre roches de Toscane et de Tunisie, considérées comme résultant d'un processus de fusion anatectique. L'étude des inclusions vitreuses de leurs cordiérites apporte de nouveaux éléments de comparaison. CORDIÉRITES ET INCLUSIONS VITREUSES. Dans les deux roches étudiées, les cordiérites se présentent sous forme de cristaux tabulaires de couleur bleue intense et de dimensions millimétriques. La macle cyclique [001] est très fréquente. Les cristaux, taillés en lame épaisse, parallèles à l'axe c, montrent un pléochroïsme allant du violet bleu au blanc. Les cordiérites de Tunisie sont un peu plus ferrifères que celles de Toscane (1 et 5 du tableau). Les indices de distorsion de Miyashiro et coll. (1955). A = 0,28 pour la Toscane et A = 0,30 pour la Tunisie, les classeraient parmi les « low cordierites ». La description des reliquats magmatiques qui va suivre est valable pour les cristaux de cordiérite provenant de deux gisements. Les cavités de forme parallélépipédique à parois légèrement bombées sont disposées préférentiellement
résultant d'un processus de fusion anatectique. L'étude des inclusions vitreuses de leurs cordiérites apporte de nouveaux éléments de comparaison. CORDIÉRITES ET INCLUSIONS VITREUSES. Dans les deux roches étudiées, les cordiérites se présentent sous forme de cristaux tabulaires de couleur bleue intense et de dimensions millimétriques. La macle cyclique [001] est très fréquente. Les cristaux, taillés en lame épaisse, parallèles à l'axe c, montrent un pléochroïsme allant du violet bleu au blanc. Les cordiérites de Tunisie sont un peu plus ferrifères que celles de Toscane (1 et 5 du tableau). Les indices de distorsion de Miyashiro et coll. (1955). A = 0,28 pour la Toscane et A = 0,30 pour la Tunisie, les classeraient parmi les « low cordierites ». La description des reliquats magmatiques qui va suivre est valable pour les cristaux de cordiérite provenant de deux gisements. Les cavités de forme parallélépipédique à parois légèrement bombées sont disposées préférentiellement dans des plans (001). Plusieurs dizaines de cavités peuvent être observées dans chaque cristal. Leur dimension moyenne est de l'ordre de 50 à 70 µm, exceptionnellement, elles peuvent dépasser la centaine de microns. Leur remplissage est diphasé avec la phase vitreuse dominante et la bulle de retrait occupant environ 1/15 du volume total de la cavité. De très fines inclusions tubulaires C°), à remplissage gazeux uniquement, ont été observées dans les mêmes plans et avec une disposition analogue à celles des inclusions vitreuses. Les analyses chimiques de ces inclusions et celles des verres résiduels entourant les cristaux de cordiérite ont été effectuées à la microsonde électronique. La cordiérite de Aïn ed Deflaïa a aussi été analysée à la microsonde. Les autres données ont été empruntées à différents auteurs [(1), (2), (6)]. Les analyses des inclusions vitreuses correspondent à la moyenne de six analyses (dix points par élément) effectuées sur six inclusions différentes. Les analyses point par point montrent que les verres inclus sont homogènes. Si l'on compare la composition chimique de ceux-ci à celle de la roche totale et celle de la mésostase (fig. 1), on constate que : — le silicium et le potassium tendent à se concentrer dans
du volume total de la cavité. De très fines inclusions tubulaires C°), à remplissage gazeux uniquement, ont été observées dans les mêmes plans et avec une disposition analogue à celles des inclusions vitreuses. Les analyses chimiques de ces inclusions et celles des verres résiduels entourant les cristaux de cordiérite ont été effectuées à la microsonde électronique. La cordiérite de Aïn ed Deflaïa a aussi été analysée à la microsonde. Les autres données ont été empruntées à différents auteurs [(1), (2), (6)]. Les analyses des inclusions vitreuses correspondent à la moyenne de six analyses (dix points par élément) effectuées sur six inclusions différentes. Les analyses point par point montrent que les verres inclus sont homogènes. Si l'on compare la composition chimique de ceux-ci à celle de la roche totale et celle de la mésostase (fig. 1), on constate que : — le silicium et le potassium tendent à se concentrer dans les liquides résiduels piégés et dans la mésostase; — le sodium ne montre pas de variations notables; — l'aluminium, le fer et le calcium suivent, par contre, une évolution inverse à celle du silicium et du potassium. Ils décroissent notablement dans les verres inclus et dans la phase résiduelle. Il apparaît difficile, uniquement par le biais de ces résultats, de discuter révolution des liquides en terme de fractionnement. On peut, par contre, affirmer que la cordiérite apparaît dans les deux cas et dans un liquide tardif de composition chimique proche de celle de la mésostase. La cordiérite est parmi les minéraux présents dans les rhyodacites, celui qui renferme le plus d'inclusions vitreuses non évoluées et de dimensions importantes. Cette observation semble assez caractéristique des minéraux qui cristallisent dans des liquides magmatiques surfondus. De manière générale, on constate que les cordiérites sont en équilibre avec le liquide résiduel, elles sont automorphes et ne présentent aucune trace de corrosion ou d'instabilité. Les points représentatifs des analyses chimiques des inclusions calculés en pourcentage normatif et reportés dans les diagrammes triangulaires quartz-orthose-albite de Tuttle et Bowen (8) (fig. 2) coïncident sur les courbes cotectiques à des pressions de H2O d'environ 1 kbar pour les
apparaît difficile, uniquement par le biais de ces résultats, de discuter révolution des liquides en terme de fractionnement. On peut, par contre, affirmer que la cordiérite apparaît dans les deux cas et dans un liquide tardif de composition chimique proche de celle de la mésostase. La cordiérite est parmi les minéraux présents dans les rhyodacites, celui qui renferme le plus d'inclusions vitreuses non évoluées et de dimensions importantes. Cette observation semble assez caractéristique des minéraux qui cristallisent dans des liquides magmatiques surfondus. De manière générale, on constate que les cordiérites sont en équilibre avec le liquide résiduel, elles sont automorphes et ne présentent aucune trace de corrosion ou d'instabilité. Les points représentatifs des analyses chimiques des inclusions calculés en pourcentage normatif et reportés dans les diagrammes triangulaires quartz-orthose-albite de Tuttle et Bowen (8) (fig. 2) coïncident sur les courbes cotectiques à des pressions de H2O d'environ 1 kbar pour les reliquats magmatiques de Tunisie et de 2 kbar pour ceux des cristaux de cordiérite de Toscane. Dans le cas de la Tunisie, la disposition des points représentatifs de la roche totale, des verres inclus et de la mésostase suit la courbe cotectique pour une pression de 1 kbar. Dans le cas de la Toscane, la disposition des points est oblique par rapport aux courbes cotectiques. CONCLUSIONS. — Les analogies que nous venons de mettre en évidence entre les cordiérites des rhyodacites de Toscane et celles de Tunisie semblent indiquer que ces minéraux ont cristallisé dans des conditions physicochimiques très voisines. La cordiérite, dans les deux cas étudiés, peut être considérée comme un minéral caractéristique de l'anatexie, cristallisant dans un bain fondu de composition chimique proche de celle du liquide résiduel. L'étude des inclusions vitreuses permet de déterminer des pressions d'eau comprises entre 1 et 2 kbar et des températures de l'ordre de 950 ± 20°C ("). Ces observations viennent renforcer l'hypothèse de la genèse des roches de Toscane et de Tunisie à partir du même processus anatectique mis en évidence par des critères minéralogiques, géochimiques et radiogéniques (). (*) Séance du 20 décembre 1976. (1) G. MARINELLI, Atti Soc. Toscana