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Ca-Al-Si: the interpretation is more problematic: grossular, zoisite or anorthite are possible. DISCUSSION. — Based on the study of daughter minerals, it can be concluded that the fluids carried Na, K, Ca, Al, O and Si. The abundance of Mn, the presence of Al are also noticeable, so is the absence of phases that contain much Mg, Fe, F and S. The NaCl and CaCl2 concentrations are high (>25%). The chemical analyses indicate the high Ca content of the fluids when compared to hydrothermal fluids analyzed in granitic contexts. The analysis of the fluids contained in the quartz at different places in the zonation of the transformation of granite, evidences simultaneous increases of the ratios Ca/Na and Mn/Na and a decrease of K/Na, accompanying the progression of the transformation of the granite (Fig. 2). Although the number of analyses is not sufficient to be completely sure, we can notice that these results are in good agreement with the evolution of the composition of the host rock, as induced by the metasomatic transformations. This correlation is in accordance with the hypothesis of an opening of the system and of a chemical local equilibrium between the fluid and the rock. It also suggests that the primary geochemical zoning has not been completely obliterated by subsequent fluids. 1. INTRODUCTION. — Les skarns de Costabonne se développent dans les niveaux de base de la série cambrienne de Canaveilles au contact du granité de Costabonne ([1], [9]). Les transformations métasomatiques ont affecté aussi bien le granité (formation d'endoskarns) que les divers faisceaux de la série exposés dans ce secteur; elles ont conduit à la formation de roches à grenat, pyroxène, scheelite, quartz, rétromorphosées localement en assemblages de quartz et autres silicates, sulfures et calcite ([2] à [6]). Nous avons étudié par voie chimique les inclusions fluides contenues dans les quartz de diverses générations ainsi que les minéraux fils qu'elles contiennent. Le quartz n'est pas abondant dans toutes les zones des skarns; nous nous sommes intéressés aux roches qui en contiennent le plus, à savoir les grenatites des skarns sur marbres (quartz géodiques) ainsi qu'aux différentes
suggests that the primary geochemical zoning has not been completely obliterated by subsequent fluids. 1. INTRODUCTION. — Les skarns de Costabonne se développent dans les niveaux de base de la série cambrienne de Canaveilles au contact du granité de Costabonne ([1], [9]). Les transformations métasomatiques ont affecté aussi bien le granité (formation d'endoskarns) que les divers faisceaux de la série exposés dans ce secteur; elles ont conduit à la formation de roches à grenat, pyroxène, scheelite, quartz, rétromorphosées localement en assemblages de quartz et autres silicates, sulfures et calcite ([2] à [6]). Nous avons étudié par voie chimique les inclusions fluides contenues dans les quartz de diverses générations ainsi que les minéraux fils qu'elles contiennent. Le quartz n'est pas abondant dans toutes les zones des skarns; nous nous sommes intéressés aux roches qui en contiennent le plus, à savoir les grenatites des skarns sur marbres (quartz géodiques) ainsi qu'aux différentes zones résultant de la transformation des granités (endoskarns). 2. MÉTHODE. — a. Analyses chimiques. — Les mesures sont faites sur l'ensemble des inclusions contenues dans quelques grammes du minéral suivant un mode opératoire décrit dans [7], [8] et [10] par exemple. L'échantillon brut de la roche polyminérale est concassé et broyé; on récupère 2 à 3 g du minéral pur, quartz ou éventuellement ici grenat, ou scheelite (pour ces derniers minéraux qui ne sont pas du quartz, on ne dosera que Na et K). Le minéral est lavé dans HNO3 puis broyé dans de l'eau distillée; cette eau est analysée ensuite par spectroscopie pour Na, K, Ca, Mg, Mn; on a parfois mesuré par cette méthode Zn et par des méthodes potentiométriques Cl- et F-. C. R., 1988, 2e Semestre (T. 307) Série II 1234 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1231-1236, 1988 L'étude morphoscopique et thermométrique des inclusions indique que plusieurs générations de fluides sont présentes, caractérisées par des températures d'homogénéisation recouvrant l'intervalle (150-500°C) [6]. Les échantillons analysés contiennent les deux familles principales dont les températures d'homogénéisation se regroupent respectivement autour de 320-350°C (stade primaire majeur) et 180-320°C (phase d'hydroxylation). Les inclusions de plus hautes
broyé; on récupère 2 à 3 g du minéral pur, quartz ou éventuellement ici grenat, ou scheelite (pour ces derniers minéraux qui ne sont pas du quartz, on ne dosera que Na et K). Le minéral est lavé dans HNO3 puis broyé dans de l'eau distillée; cette eau est analysée ensuite par spectroscopie pour Na, K, Ca, Mg, Mn; on a parfois mesuré par cette méthode Zn et par des méthodes potentiométriques Cl- et F-. C. R., 1988, 2e Semestre (T. 307) Série II 1234 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1231-1236, 1988 L'étude morphoscopique et thermométrique des inclusions indique que plusieurs générations de fluides sont présentes, caractérisées par des températures d'homogénéisation recouvrant l'intervalle (150-500°C) [6]. Les échantillons analysés contiennent les deux familles principales dont les températures d'homogénéisation se regroupent respectivement autour de 320-350°C (stade primaire majeur) et 180-320°C (phase d'hydroxylation). Les inclusions de plus hautes températures d'homogénéisation (TH > 400°C) sont rencontrées dans les roches les plus précoces qui n'ont pas été étudiées ici. Dans l'analyse globale effectuée dans ce travail, les inclusions se rapportant au stade primaire et au cours duquel ont eu lieu les échanges chimiques majeurs entre fluides et roches, sont donc polluées par les fluides correspondant au stade d'altération. Les roches ont été choisies de telle façon que ce deuxième stade soit le moins développé possible (on reconnaît toujours les paragenèses précoces qui sont peu altérées), stade qui reste par ailleurs plus discret du point de vue chimique (dans les roches retenues, il se traduit surtout par une hydratation des silicates primaires sans dépôt de phases supplémentaires comme les sulfures). Si les études rapportées ici concernent donc des fluides moyens, on verra que des résultats significatifs peuvent être obtenus. Diverses études rencontrées dans la littérature, montrent aussi qu'une démarche de ce type a un sens. b. Minéraux fils. — La méthode employée consiste à analyser à la microsonde les phases solides contenues dans les inclusions se trouvant sur la tranche d'une lame polie double face fraîchement cassée. Les limitations de la technique d'analyse choisie font que l'étude réalisée ne peut être
polluées par les fluides correspondant au stade d'altération. Les roches ont été choisies de telle façon que ce deuxième stade soit le moins développé possible (on reconnaît toujours les paragenèses précoces qui sont peu altérées), stade qui reste par ailleurs plus discret du point de vue chimique (dans les roches retenues, il se traduit surtout par une hydratation des silicates primaires sans dépôt de phases supplémentaires comme les sulfures). Si les études rapportées ici concernent donc des fluides moyens, on verra que des résultats significatifs peuvent être obtenus. Diverses études rencontrées dans la littérature, montrent aussi qu'une démarche de ce type a un sens. b. Minéraux fils. — La méthode employée consiste à analyser à la microsonde les phases solides contenues dans les inclusions se trouvant sur la tranche d'une lame polie double face fraîchement cassée. Les limitations de la technique d'analyse choisie font que l'étude réalisée ne peut être que qualitative et qu'il est d'autre part impossible d'obtenir la moindre information, pour les minéraux fils, sur des éléments contenus dans le minéral hôte. Il n'est pas non plus possible de déterminer les éléments plus légers que F (et donc en particulier C). 3. RÉSULTATS. — On donne figure 1 les histogrammes de divers rapports molaires des fluides analysés. Parmi les minéraux fils, une grande variété de phases solides a été repérée mais nombre d'entre elles n'ont été vues qu'une seule fois. On distingue quatre groupes principaux. Le premier est constitué de chlorures, sous la forme de cubes isotropes, en particulier de Na et Ca, mais aussi des chlorures mixtes (Na, K, Ca + Al, Fe, Mg, Mn). L'association NaCl est probablement de la halite et le chlorure de Ca est sans doute un chlorure hydraté (CaCl2.2H2O). La présence de MgCl2 est possible. Le second groupe comprend des micas sous forme de tablettes souvent hexagonales fortement anisotropes qui apparaissent en baguettes vues sur leur tranche (voir aussi [6]) : association K-Al-(Si) : muscovite; association K-Al-Fe (Mg plus rare)-(Si) : biotite. Le troisième groupe est celui des carbonates (rappelons que C ne peut pas être détecté) sous la forme de rhomboèdres
les histogrammes de divers rapports molaires des fluides analysés. Parmi les minéraux fils, une grande variété de phases solides a été repérée mais nombre d'entre elles n'ont été vues qu'une seule fois. On distingue quatre groupes principaux. Le premier est constitué de chlorures, sous la forme de cubes isotropes, en particulier de Na et Ca, mais aussi des chlorures mixtes (Na, K, Ca + Al, Fe, Mg, Mn). L'association NaCl est probablement de la halite et le chlorure de Ca est sans doute un chlorure hydraté (CaCl2.2H2O). La présence de MgCl2 est possible. Le second groupe comprend des micas sous forme de tablettes souvent hexagonales fortement anisotropes qui apparaissent en baguettes vues sur leur tranche (voir aussi [6]) : association K-Al-(Si) : muscovite; association K-Al-Fe (Mg plus rare)-(Si) : biotite. Le troisième groupe est celui des carbonates (rappelons que C ne peut pas être détecté) sous la forme de rhomboèdres (qui ne se dissolvent pas à haute température) : Ca + Mn. C'est très vraisemblablement de la calcite, ce qui s'accorde avec les considérations paragénétiques (voir plus loin). Le quatrième groupe enfin est celui des silicates de Ca et Al : association Ca-Al-Si : l'interprétation est plus problématique : on peut proposer : grossulaire, zoisite, anorthite. Dans les cas des groupes 2 et 4 il ne s'agit probablement pas de vrais minéraux fils mais de phases solides capturées, car celles-ci ne sont pas rencontrées dans toutes les inclusions. On peut dire cependant que les fluides ont approché l'équilibre avec ces minéraux. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1231-1236, 1988 4. DISCUSSION. — Sur la base de l'analyse des minéraux fils, on peut dire que les fluides étaient porteurs de Na, K, Ca, Al, Cl et Si. L'abondance de Mn, la présence de Al sont aussi remarquables, de même que l'absence de phases contenant beaucoup de Mg, Fe, F et S. Les concentrations en NaCl et CaCl2 sont élevées (>25 % environ). A partir des analyses chimiques, il apparaît comme fait marqué la richesse en Ca des fluides par rapport à des fluides hydrothermaux analysés dans divers
peut proposer : grossulaire, zoisite, anorthite. Dans les cas des groupes 2 et 4 il ne s'agit probablement pas de vrais minéraux fils mais de phases solides capturées, car celles-ci ne sont pas rencontrées dans toutes les inclusions. On peut dire cependant que les fluides ont approché l'équilibre avec ces minéraux. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1231-1236, 1988 4. DISCUSSION. — Sur la base de l'analyse des minéraux fils, on peut dire que les fluides étaient porteurs de Na, K, Ca, Al, Cl et Si. L'abondance de Mn, la présence de Al sont aussi remarquables, de même que l'absence de phases contenant beaucoup de Mg, Fe, F et S. Les concentrations en NaCl et CaCl2 sont élevées (>25 % environ). A partir des analyses chimiques, il apparaît comme fait marqué la richesse en Ca des fluides par rapport à des fluides hydrothermaux analysés dans divers contextes granitiques [12], tandis que Mn, Mg, Zn et K sont modérés à faibles (ceci est confirmé par l'analyse par I.C.P., [11]). Parmi les éléments pouvant donner des anions, Cl est détecté par les deux méthodes, de même que F (en potentiométrie). F est nettement plus faible que Cl. Les bilans des charges sont rarement équilibrés et font apparaître des déficits soit en anions, soit en cations. Les éléments détectés dans les minéraux fils suggèrent que Al (et Fe) peuvent sans doute intervenir pour augmenter la quantité de cations, tandis que le nombre des anions peut être augmenté par S (sous forme S2- ou SO2-) et sans doute C (sous forme de CO2-). Le dosage des fluides contenus dans les quartz à différents endroits de la zonation de transformation du granité fait apparaître des augmentations simultanées des rapports Ca/Na et Mn/Na et une diminution de K/Na avec l'augmentation de la transformation du granité (fig. 2). Le nombre de mesures est insuffisant pour assurer l'entière conviction : on peut remarquer cependant que ceci va de pair avec la variation du chimisme global de la roche : la formation grâce au fluide métasomatique d'un endoskarn aux dépens d'un granité se traduit en
bilans des charges sont rarement équilibrés et font apparaître des déficits soit en anions, soit en cations. Les éléments détectés dans les minéraux fils suggèrent que Al (et Fe) peuvent sans doute intervenir pour augmenter la quantité de cations, tandis que le nombre des anions peut être augmenté par S (sous forme S2- ou SO2-) et sans doute C (sous forme de CO2-). Le dosage des fluides contenus dans les quartz à différents endroits de la zonation de transformation du granité fait apparaître des augmentations simultanées des rapports Ca/Na et Mn/Na et une diminution de K/Na avec l'augmentation de la transformation du granité (fig. 2). Le nombre de mesures est insuffisant pour assurer l'entière conviction : on peut remarquer cependant que ceci va de pair avec la variation du chimisme global de la roche : la formation grâce au fluide métasomatique d'un endoskarn aux dépens d'un granité se traduit en effet par un apport de Ca et de Mn et une diminution de K ([6], [13]). Les apports de Ca et Mn et le lessivage de K correspondent à la transformation de la biotite et des feldspaths du granité de départ en amphibole et pyroxène d'une part et épidote et grenat d'autre part. Les endoskarns à pyroxène et grenat ont ainsi une minéralogie assez voisine de celle des skarns jointifs formés sur roches carbonatées. La corrélation de Mn et Ca dans les endoskarns vient ainsi du fait qu'ils sont apportés ensemble (et ils se fixeront dans les mêmes minéraux). Le Mn a sans doute une origine externe aux roches préexistantes et est une caractéristique du fluide métasomatique. Pour le Ca, ce peut être aussi le cas, mais on peut invoquer l'influence des roches carbonatées. Ce résultat est cohérent avec l'ouverture du système et un équilibre local fluide-roche. Il suggère aussi que, si la zonation géochimique n'a pas été effacée dans la roche par les altérations postérieures pourtant visibles minéralogiquement, elle ne l'a pas non plus été pour les fluides : ceci provient sans doute du caractère limité effectivement observé des altérations : les fluides les plus tardifs ont ainsi pu
grenat d'autre part. Les endoskarns à pyroxène et grenat ont ainsi une minéralogie assez voisine de celle des skarns jointifs formés sur roches carbonatées. La corrélation de Mn et Ca dans les endoskarns vient ainsi du fait qu'ils sont apportés ensemble (et ils se fixeront dans les mêmes minéraux). Le Mn a sans doute une origine externe aux roches préexistantes et est une caractéristique du fluide métasomatique. Pour le Ca, ce peut être aussi le cas, mais on peut invoquer l'influence des roches carbonatées. Ce résultat est cohérent avec l'ouverture du système et un équilibre local fluide-roche. Il suggère aussi que, si la zonation géochimique n'a pas été effacée dans la roche par les altérations postérieures pourtant visibles minéralogiquement, elle ne l'a pas non plus été pour les fluides : ceci provient sans doute du caractère limité effectivement observé des altérations : les fluides les plus tardifs ont ainsi pu seulement diluer les fluides qui correspondaient à la zonation primaire sans modifier chimiquement de façon importante l'ensemble des fluides récupérés. Par opposition aux résultats obtenus sur le granité, les compositions en Ca, Mn et Mg des skarns sur marbres sont constantes. On peut noter que le niveau en Ca/Na dans les skarns est plus bas que dans le granité. La confrontation des résultats chimiques obtenus avec quelques travaux expérimentaux trouvés dans la littérature fait apparaître que les hypothèses suivantes sont plausibles : — proximité de l'équilibre des fluides des skarns avec la calcite (cf. [14]), en accord avec l'observation que la calcite précipite très souvent dans les géodes et interstices des skarns et ceci très tôt dans l'histoire des skarns; — saturation simultanée en CaCl2 et NaCl (le rapport Ca/Na des saturations est 0,55, cf. [15]); — non équilibre des fluides avec deux feldspaths pour l'ensemble des échantillons, d'après le rapport Na/K [16]. L'association de Al avec Na et K peut être rapprochée des travaux expérimentaux sur la solubilité de l'alumine [17]. Dans d'autres gisements de type skarn, des caractères semblables ont été trouvés, en particulier la présence de CaCl2 [18]. Les auteurs remercient pour leur aide Mme Gibert et
les skarns est plus bas que dans le granité. La confrontation des résultats chimiques obtenus avec quelques travaux expérimentaux trouvés dans la littérature fait apparaître que les hypothèses suivantes sont plausibles : — proximité de l'équilibre des fluides des skarns avec la calcite (cf. [14]), en accord avec l'observation que la calcite précipite très souvent dans les géodes et interstices des skarns et ceci très tôt dans l'histoire des skarns; — saturation simultanée en CaCl2 et NaCl (le rapport Ca/Na des saturations est 0,55, cf. [15]); — non équilibre des fluides avec deux feldspaths pour l'ensemble des échantillons, d'après le rapport Na/K [16]. L'association de Al avec Na et K peut être rapprochée des travaux expérimentaux sur la solubilité de l'alumine [17]. Dans d'autres gisements de type skarn, des caractères semblables ont été trouvés, en particulier la présence de CaCl2 [18]. Les auteurs remercient pour leur aide Mme Gibert et M. Di Benedetto et la Commission des Communautés Européennes. Note reçue le 25 mars 1988, acceptée le 13 juillet 1988. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] G. GUITARD et P. LAFFITTE, Se Terre Nancy, VI, n° 1-2, 1958, p. 57-137. [2] B. GUY, Thèse Ing. Doct., École des Mines de Paris, 1979, 270 p. [3] B. GUY, Mémoire du B.R.G.M., n° 99, ch. 5, 1980, p. 236-250. [4] G. VAN MARCKE, Thèse Doct., Univ. Cath. Louvain, 1983, 293 p. [5] M. DUBRU, 77ème Doct., Université Catholique de Louvain, 1986, 443 p. [6] N. FAURÉ, F. KALAYDJIAN, G. LE LOCH, J. F. QUÉNET, F. SANTARELLI et J. L. VARENNE, trav. pers. École des Mines de Saint-Étienne, 1980-1984 et B. GUY, N. FAURÉ, G. LE LOCH et J. L. VARENNE, C. R. Acad. Sci. Paris, 307, série II, 1988, p. 33-38. [7] E. ROEDDER, U.S. Geol. Surv. Prof. Pap. 440 JJ, 1972, 164 p. [8] D. ALDERTON et D. RANKIN, contract EEC n° 07026, Summary final report, Imperial College, London, 1982, 7 p. [9] M. PERRIN et B. GUY, C. R. Acad. Sci. Paris, 301, série II, 1985, p. 109-114. [10] E. DELOULE, Econ. Geol, 77, 1982, p. 1867-1874. [11] A. RANKIN, Séminaire Métallogénie, École
p. [3] B. GUY, Mémoire du B.R.G.M., n° 99, ch. 5, 1980, p. 236-250. [4] G. VAN MARCKE, Thèse Doct., Univ. Cath. Louvain, 1983, 293 p. [5] M. DUBRU, 77ème Doct., Université Catholique de Louvain, 1986, 443 p. [6] N. FAURÉ, F. KALAYDJIAN, G. LE LOCH, J. F. QUÉNET, F. SANTARELLI et J. L. VARENNE, trav. pers. École des Mines de Saint-Étienne, 1980-1984 et B. GUY, N. FAURÉ, G. LE LOCH et J. L. VARENNE, C. R. Acad. Sci. Paris, 307, série II, 1988, p. 33-38. [7] E. ROEDDER, U.S. Geol. Surv. Prof. Pap. 440 JJ, 1972, 164 p. [8] D. ALDERTON et D. RANKIN, contract EEC n° 07026, Summary final report, Imperial College, London, 1982, 7 p. [9] M. PERRIN et B. GUY, C. R. Acad. Sci. Paris, 301, série II, 1985, p. 109-114. [10] E. DELOULE, Econ. Geol, 77, 1982, p. 1867-1874. [11] A. RANKIN, Séminaire Métallogénie, École des Mines de Saint-Étienne, Université de Louvain, 1985, p. 55-62. [12] A. RANKIN et D. ALDERTON, contract EEC n° 07026, Final Report, Imperial College, London, 1982, 168 p. [13] R. LE GUYADER, Thèse Doct. Y cycle, Univ. P.-et-M.-Curie, Paris-VI, 1982, 185 p. [14] K. J. HSU, in Developments in Sedimentology, 9B, Elsevier, 1967. [15] L. S. HOLLISTER et M. L. CRAWFORD éd., Miner. Ass. of Canada, Short Course Handbook, 6, 1981, 304 p. [16] M. LAGACHE et A. WEISBROD, Contrib. Miner. Petr., 62, 1977, p. 77-101. [17] M. L. PASCAL, Thèse Doct. État, Univ. P.-et-M.-Curie, 1984, 150 p. [18] T. A. P. KWAK, Am. J. Se, 278, 1978, p. 669-699. F. S. et B. G. : Département Géologie, École des Mines, 158, cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2; D. A. : Geology Department, Royal Holloway and Bedford New College, Egham Hill, Egham, Surrey, TW 20 OEX United Kingdom. Palynological and paleobotanical analyses within the Cévennes Basin confirmed by data collected in the other intramontane Stephanian French basins show that a biostratigraphic scale is neither precise nor accurate enough to establish the existence of tectonic overthrust sheets. The shifting of the supposedly overthrust units was formerly estimated to be 12 miles.
9B, Elsevier, 1967. [15] L. S. HOLLISTER et M. L. CRAWFORD éd., Miner. Ass. of Canada, Short Course Handbook, 6, 1981, 304 p. [16] M. LAGACHE et A. WEISBROD, Contrib. Miner. Petr., 62, 1977, p. 77-101. [17] M. L. PASCAL, Thèse Doct. État, Univ. P.-et-M.-Curie, 1984, 150 p. [18] T. A. P. KWAK, Am. J. Se, 278, 1978, p. 669-699. F. S. et B. G. : Département Géologie, École des Mines, 158, cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2; D. A. : Geology Department, Royal Holloway and Bedford New College, Egham Hill, Egham, Surrey, TW 20 OEX United Kingdom. Palynological and paleobotanical analyses within the Cévennes Basin confirmed by data collected in the other intramontane Stephanian French basins show that a biostratigraphic scale is neither precise nor accurate enough to establish the existence of tectonic overthrust sheets. The shifting of the supposedly overthrust units was formerly estimated to be 12 miles. Variations in paleobotanical assemblages at present simply reflect the diversity of floral associations linked to the sedimentary paleoenvironments, with no chronological significance. Note présentée par Michel DURAND-DELGA. 1238 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1237-1243, 1988 Gnerite beds are for the time being the only "time lines", even if they are significant elements within each realm, they are unsuitable when considering the whole basin. Sedimentological data were collected in the basin through the complete filling series from the deepest former boreholes. Vertical facies variations in many parts of the basin were interpreted as deposition sequences without visible tectonic discontinuities. In each part of the basin, paleogeographic realms were identified according to sedimentary history. Thus 5 major paleogeographic realms (I to V) were delimited (Fig. 2) according to early tectonics (location of sedimentary systems with regard to active border faults, depocenters and paleohorsts...). Early faults delimited faulting blocks which formed independent depocenters. Main directions of terrigenous supplies are related to proximal-distal paleotopographic gradients, from fluvial to lacustrine paleoenvironments. Coal areas were located around the Rouvergue paleo-horst and protected against the siliciclastic supplies by early tectonics. Alluvial fans and braided systems were located along faults or tectonic gullies