Des
compléments utiles aux professeurs de SVT dans le cadre d'une sortie de terrain
sur les ophiolites du Grand Massif du Sud
(Zones du col de Mouirange-GR2H et de
Pierre-André
Bartoli, enseignant en Sciences de
Quel beau métier, professeur !
Socrate, un lecteur à ciguë.
Préambule
Lors de la parution du numéro 34 du bulletin de liaison Symbiose, Franck Vollerin et moi même avions rédigé un compte rendu détaillé de la sortie géologique effectuée en novembre 2004 ayant pour thème l'ophiolite du Grand Massif du Sud.
Quelques
réflexions de mon cru suite à de multiples discussions avec mes collègues dont
D. Cluzel et surtout P.Maurizot concluaient alors ce travail. Finalement,
il m'a semblé judicieux de compléter cette sortie par d'autres arrêts (pas
moins d'une vingtaine !) que nous n'avions pas pu étudier l'an dernier faute de
temps. Mais avant d'entrer dans le vif du sujet, je me dois de signaler aux
lecteurs que cette sortie n'aurait pu être réalisée sans le précieux concours
de C. Picard et M. Allenbach de l'Université qui m'ont
initié à la géologie du secteur lors de mon arrivée sur le Territoire il y a de
cela quelques années. Je ne saurais oublier, non plus, B. Pelletier de
Les arrêts qui vont suivre ne sont nullement obligatoires, certains d'entres eux sont même à éviter avec un groupe d'élèves tant leur dangerosité est élevée (la mine de chrome GR2H par exemple). Ils sont donnés à titre indicatif à l'attention des enseignants désirant parfaire leurs connaissances sur les ophiolites.
Dans cet ordre d'idée, le secteur
de
Quant aux analyses chimiques fournies dans ce travail, elles proviennent pour l'essentiel, des annexes du petit guide écrit par B.Pelletier. Je les ai, du reste, simplifiées dans un souci de clarté de l'exposé.
Signalons aux lecteurs que les numéros des arrêts renvoient à ceux utilisés dans le bulletin Symbiose n°34 d'avril 2005 et sur le site du Vice-Rectorat ( www.ac-noumea.nc/svt ). Cet article est donc la suite logique de celui qui est exposé dans le numéro 34 du bulletin de liaison Symbiose.
En
conclusion, on présentera et ce, pour la première fois, deux nouvelles sorties
géologiques : la première relative à la mine
de chrome de GR2H et la seconde centrée sur le secteur de
Description des arrêts
A) Les formations (sub?)
autochtones ou en place:
Sur l'autochtonie ou l'allochtonie des formations rencontrées, on s'appuiera sur les commentaires de l'article figurant dans le bulletin n°34 d'avril 2005.
Un seul arrêt (Arrêt n°14) sera consacré à ces formations de la région de Nouméa: celui situé entre l'arrêt n°5 (Blocs de silice proches du croisement des routes vers Yaté et en direction de vallon Dore) et l'arrêt n°6 (Basaltes en pillow-lavas redressés de la route du tour du Mont Dore).
Cet arrêt, non loin d'une rotonde, montre des séries sédimentaires plissées et faillées parfois vigoureusement datées du Sénonien (Crétacé supérieur). Ce sont des roches sédimentaires déposées en milieu peu profond :débris végétaux, fossiles marins et rides de courants ("ripple-marks") autrefois bien visibles sur la route mais malheureusement détruites lors de l'élargissement de cette dernière. Cet affleurement est comparable à celui de l'arrêt n°3 (anciennes carrières St Michel à Boulari). De nombreux lotissements récents ont permis de mettre à jour des coupes "fraîches" dans le sénonien à charbon. Cela dit, il est parfois nécessaire de demander l'autorisation aux propriétaires pour visiter les affleurements mais ceux ci valent véritablement le coup d'œil!
Si l'on poursuit sa route en direction de l'arrêt n°6, entre 500m et un kilomètre après la rotonde, on notera sur le coté gauche de la route, toujours la présence d'affleurements d'âge sénonien, dont un, présentant un magnifique crochon de faille.
Du reste, de nombreux endroits
dans la région de Nouméa montrent de très belles coupes dans le sénonien à
charbon. Citons pour mémoire ceux de
Le meilleur affleurement est sans doute celui situé non loin du cinéma Drive In car il indique clairement un synchronisme des évènements entre un volcanisme caractérisé par des formations leucocrates tuffacées (volcano- sédimentaires ?) et des dépôts terrigènes à charbon.
En définitive, cet arrêt est complémentaire de celui de Boulari car il permet d'évoquer ou de mettre en évidence les faits suivants:
-des manifestations d'une tectonique souple : croquis de plis avec utilisation d'un vocabulaire adéquat.
-des manifestations d'une tectonique cassante (failles) associée intimement aux plis.
-de très belles veines d'argiles exploitée autrefois au Mont Dore pour faire des briques
-des silts charbonneux et, par là même, d'évoquer l'histoire de l'exploitation du charbon à Moindou et au Mont Dore au début du XX siècle.
-une application simple du principe de l'actualisme. En effet, les dépôts au crétacé supérieur, se seraient mis en place dans un environnement estuarien ou lagunaire (mangrove) à proximité d'un volcanisme important.
Ces quelques photos des affleurements du secteur parlent d'elles mêmes
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Photo n°1 : le sénonien plissé et faillé de Vallon Dore (vue générale). |
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| Photos n°2 et 3 : le sénonien plissé et faillé de Vallon Dore (vues de détail). Photos B.Isabel. | |
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Photos n°4 et 5 : Allure des couches à charbon dans le cas d'une série à fort pendage et d'une série plissée. (sénonien des nouveaux lotissements de Vallon Dore). Photos B.Isabel. |
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| Photos n°6 et 7: Le sénonien du Pont des Français, synchronisme des dépôts volcano-sédimentaires à la base et terrigènes à charbon au sommet. La photo à droite montre un détail des veines à charbon particulièrement riches à ce niveau. | |
B) Les formations chevauchantes ou allochtones: l'unité des basaltes de Poya et celle des Ultramafiques.
B.1: L'Unité des basaltes de Poya:
L'Unité des basaltes de Poya
n'affleure de façon particulièrement visible qu'à environ
-texture microlithique généralement aphanitique ( peu ou pas de phénocristaux de plagioclases albitisés).
-mésostase (pâte) à microlithes de clinopyroxènes (augite?), plagioclases en lattes albitisés, chlorite, minéraux opaques (pyrite, ilménite, magnétite probables).
-absence d'olivine, fractures remplies de chlorite, séricite(?), quartz et calcite.
-cette paragenèse suggère une altération hydrothermale (altération "propylitique") sous marine d'une roche de composition chimique intermédiaire entre un basalte et une andésite.
-analyses chimiques (en %) (commentaires en Annexes):
roche 1 : SiO2 Al2O3
Fe2O3 FeO MgO
49,3 13,3 3,2 8,7 8,2 10 3,2 0,2 1,4
roche 2 : 47,9 11,6 10,4 7,9 9,5
B.2 : La nappe Ultramafique:
On abordera cette partie en fonction de la localisation des affleurements. C'est ainsi que l'on s'intéressera successivement aux zones suivantes:
-Secteur entre les cols de Mouirange et des Deux Tétons : quatre arrêts, n° 15, 16, 17 et 18.
-Secteur entre les cols des Deux Tétons et Ouenarou (en direction de Yaté) : un seul arrêt, le n° 19 qui est la suite logique de l'arrêt 17.
-Secteur de Plum- Baie des Pirogues : arrêts du n° 20 à 24.
-Secteur du col de Ngo : arrêts 25 (les arrêts 26 et 27 sont consacrés à deux panoramas remarquables).
Arrêts situés entre le col de
Mouirange (arrêt n°11)
et le col des Deux Tétons
(arrêt n°12):
arrêts 15, 16 ,17 et 18.
Note: L'arrêt n°19 en redescendant vers Yaté après le col des Deux Tétons est celui présentant des latérites fluvio-lacustres remaniées. Il s'inscrit dans la continuité de l'arrêt n° 17 qui montre des latérites en place.
Arrêt 15: à un kilomètre du filon* ou dyke de "granodiorite" (arrêt n°13) en se dirigeant vers le col des Deux Tétons au lieu dit "Les Dalmates", l'affleurement montre des associations de dunites, pyroxénites et werhlites (péridotite à olivine et clinopyroxène).Ces dernières présentent une texture grenue où les grands cristaux en "flocons" souvent dispersés de clinopyroxène forment des reliefs positifs ou saillants ("pustules") dans une matrice composé majoritairement d'olivine (aspect de dunite) ainsi que de rares plagioclases basiques en relief négatif ("creux").L'ensemble confère à la roche un aspect "variolitique".
On pourrait critiquer l'opportunité de s'arrêter à cet endroit dans la mesure où rien ne permet de dire avec précision si les pyroxènes sont des "orthos" ou bien des "clinos". Autrement dit, sans étude préalable au microscope polarisant, seul un œil vraiment exercé pourrait dire s'il s'agit d'une wherlite ou d'une harzburgite.
Cela dit, à la suite de conversations avec mes collègues, il semblerait que la structure variolitique soit caractéristique des wherlites . D'autre part, les orhopyroxènes sont souvent assez abondants et pas très gros dans les harzburgites. Ces deux critères permettraient de distinguer les harzburgites des werhlites de manière simple.
* l'usage veut qu'on utilise plutôt le terme de filon à des dépôts hydrothermaux dans des fractures (quartz et sulfures).
Arrêt 16: la localisation de cet arrêt est volontairement imprécise tant les endroits d'observation du paysage s'étendant sur le côté droit de la route lorsqu'on se dirige vers le col des Deux Tétons sont nombreux. La dépression en direction du Sud Est vers la baie de Prony montre de petites "flaques" roses éparses entourées d'une série à latérites rouges issues vraisemblablement de dunites et de harzburgites.
* il me paraît
opportun de signaler aux lecteurs qu'il s'agit de B.Pelletier, chef de
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| Photos n° 8 et 9 : Affleurement au lieu dit "Les Dalmates" et détail des werhlites à structure caractéristique. Remarquez l'importance de la couverture latéritique sur la photo de gauche. Photos C.Picard. | |
L'arrêt n°12 a permis de lever toute ambiguïté relative à la composition de ces affleurements de couleur rosée à blanchâtre. Il s'agit de niveaux sporadiques de gabbros lités reposant sur des péridotites. Ces affleurements de gabbros sont suffisamment rares pour être signalés. En effet, rappelons que ces roches sont finalement peu communes en Nouvelle-Calédonie (Plum, Rivière des Pirogues, Montagne des Sources…). Pour les férus de botanique, les arbres calcinés bien droits sont des chênes- gommes (Arillastrum gumiferum de la famille des myrtacées) aux troncs réputés imputrescibles.
ERRATUM: Dans l'article précédent n° 34 de la revue
"Symbiose", lire la légende de la photo de l'arrêt n°12 comme suit :
"Gabbros altérés" et non, "Dunites altérées". Altérites
roses à violacées caractéristiques avec, par endroits, des taches blanches de
kaolinite provenant de l'hydrolyse des plagioclases calciques.
Cet arrêt sera principalement axé sur:
-l'analyse d'un paysage .
-la mise en relation entre les couleurs différentes des latérites et la nature pétrographique de leur substrat.
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| Photo n°10 : Panorama entre les cols de Mouirange et des Deux Tétons pris en direction du Sud Est. Remarquez les teintes rosées claires correspondant aux altérites issues des gabbros. |
Arrêt 17: la localisation de cet arrêt est là aussi volontairement imprécise. Les endroits d'observation des profils d'altération des péridotites ou bien des (rares)gabbros sont ,en effet, nombreux. Vouloir positionner tel affleurement plutôt qu'un autre est irréaliste. Toutefois, un certain nombre de points communs à ces affleurements sont notables:
- la plupart des profils d'altération se localise sur des péridotites très karstifiées *
-
le phénomène de karstification ne
s'observe apparemment pas sur les gabbros qui, lorsqu'ils sont altérés se
présentent sous la forme d'un modelé en chaos et arène comparable à celui d'un
granite (arrêt n°12 et arrêts n° 21 à
- tous les niveaux d'un profil d'altération d'une péridotite sont observables : de haut en bas, on distingue la cuirasse, les grenailles ferrugineuses, la latérite rouge ou allotérite, la jaune (plus rare à l'affleurement), la saprolite grossière et enfin le protolithe karstifié.
Cet arrêt (ou à la limite, plusieurs arrêts au niveau des latérites) permet de formuler des hypothèses quant à la nature pétrographique des roches mères ( mise en relation entre les couleurs différentes des latérites et la nature pétrographique de leur substrat).
Au final, les trois arrêts précédents montrent:
-l'existence de petites chambres magmatiques éparses où se mettent en place des "jus" ou liquides résiduels de composition gabbroïque.
-une altération des péridotites dès le Miocène se traduisant par une karstification importante à l'origine, selon A.Genna et al., des minéralisations en nickel (lire à ce propos "les quelques éléments de réflexion" dans le n° 34).
-une relation étroite entre couleur des latérites et nature de la roche mère.
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Photo n°11 : latérites en place de couleur ocre (péridotites) à gauche et rose (gabbros présumés) à droite de la photo entre les cols de Mouirange et Deux Tétons. Notez que par l'analyse chimique, la teneur en alumine permet de bien différencier les altérites issues de gabbros ou de péridotites. Photo C. Picard. |
Pour servir d'ancrage à l'arrêt suivant, je vous propose le schéma du aux travaux de JJ.Trescases en 1975 de l'évolution d'un massif de péridotites en climat tropical humide (voir plus loin).
Arrêt n°19,
seul arrêt entre le col des Deux Tétons et le col de Ouenarou
vers Yaté: observation de latérites remaniées.
Arrêt 19: En redescendant le col des Deux Tétons sur environ cinq kilomètres en direction de Yaté et du col de Ouenarou, on aperçoit de biens curieuses formations de chaque côté de la route. Cette dernière ayant été agrandie à la suite de récents travaux, les affleurements présents sont étonnamment conservés (aide: sur la carte géologique au 1/50.000 de St Louis, ces affleurements sont cartographiés en vert clair FLA ). Les latérites rouges montrent en effet des stratifications obliques, parfois entrecroisées ainsi que des concrétionnements sous des formes évoquant des stalagtites en goethite
Comment interpréter ces observations ?
Compte tenu de ce qui a été annoncé précédemment à l'arrêt n° 17, on se trouve en présence d'un petit bassin sédimentaire installé sur la coalescence de plusieurs dolines et dont les dépôts caractérisent un milieu lacustre, fermé parfois émergé (la présence de cupules à la surface de certains bancs évoqueraient des gouttes de pluie ? ). On serait en présence d'anciennes latérites remaniées qui se sont sédimentées plus ou moins provisoirement dans de petits bassins fermés, endoréiques comparables actuellement à celui du Lac en Huit dans la région. Ce stade d'observation correspondrait selon le schéma d'évolution de Trescases aux stades B et C. D'autre part, les "stalagtites" précédemment évoquées correspondent en fait à des moulages de racines dont on peut expliquer la genèse suivant le scénario suivant : dans les dolines, la matière organique s'est accumulée et les eaux de drainage acides et réductrices ont permis une mise en solution partielle du fer sous la forme divalente. Il y a eu dépôt de sidérite (carbonate de fer divalent) autour des systèmes racinaires et oxydation ultérieure en goethite (oxy-hydroxyde de fer) quand la zone a été bien drainée.
* De très beaux karsts (lapiaz) sont également observables sur les rives du lac de Yaté à l'étiage.
Cela dit, le lecteur peut être quelque peu étonné de rencontrer un karst sur des péridotites. En effet, cette formation est classiquement observable sur des roches carbonatées et non sur des roches mantelliques. Les travaux de JJ.Trescases (1975) ont démontré, contre toute attente, que le modelé du Grand Massif du Sud est le résultat d'un fonctionnement karstique des péridotites tout à fait comparable à celui des régions calcaires avec dolines et poljés (voir figures suivantes). Récemment, A.Genna et al. (2005) en ont conclu (un peu trop hâtivement selon l'auteur de cet article) que la minéralisation supergène de nickel aurait localement une origine karstique (à propos de cet article, lire les commentaires dans la revue Symbiose n° 34 . Quelques éléments de réflexion sur les ophiolites…).
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Photo n° 12: Affleurement de latérites remaniées d'origine fluvio- lacustres en aval du col des Deux Tétons.
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Photo n° 13: Détail de l'affleurement précédent. On notera la présence de stratifications entrecroisées qui indiquent clairement des remaniements. Photo C.Picard.
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Photos n° 14 et 15 : Détail de l'affleurement montrant à gauche, un tronc d'arbre en voie de fossilisation et à droite, des concrétionnements de goethite au sein des stratifications entrecroisées. Il serait intéressant de connaître par des méthodes de datation isotopique, l'âge des bois fossiles contenus dans ces niveaux (aux dernières nouvelles, P.Maurizot et B.Pelletier me signalent qu'il y a eu des datations non publiées réalisées par l'IRD.La méthode au C14 n'ayant donné aucun résultat, les bois étant trop âgés). .Photo n°15: C.Picard. |
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Revenons
maintenant au dernier arrêt situés entre le col de Mouirange et celui des Deux
Tétons :
Arrêt 18: l'arrêt à l'ancienne mine de chrome de GR2H est à éviter avec un groupe d'élèves car jugé beaucoup trop dangereux (éboulements possibles). Inutile de prendre des risques ! D'autre part, la route qui y mène est étroite pour un bus. Cela dit, le secteur de la mine de GR2H vaut vraiment le déplacement car il est très intéressant tant sur le plan pétrographique que structural.
Avant d'entrer dans le vif du sujet, un certain nombre de rappels, dont certains éléments historiques, sont nécessaires:
-la présence de minerais de chrome a été signalée par Jules Garnier lors de sa mission en Nouvelle-Calédonie de 1863 à 1866.
-la première exploitation de chromite a eu lieu dès 1878 à la mine Lucky Hitt près de Plum en 1878.
-le gisement de Tiébaghi appartient
à la klippe du même nom (1% de la superficie totale des massifs ultramafiques
de
-la production de Tiébaghi (toutes mines confondues) peut être estimée à 3,3 millions de tonnes d'une chromite massive à 54% de Cr2O3, une des chromites les plus riches en chrome .
-le Grand Massif du Sud ,auquel
appartient GR2H, a produit également des tonnages en pourcentage nettement plus
faibles que ceux exposés précédemment
(mines
D'un point de vue géologique, on peut, sans trop entrer dans des détails superflus, énoncer quelques points importants:
-le principal minerai de chrome, la chromite, est un oxyde de la famille des spinelles* dont la formule est globalement FeOCr2O3 ou, si l'on préfère, FeCr2O4. Elle se présente à la mine GR2H selon trois faciès:
sous la forme de minerai massif.
en minerai disséminé présentant souvent des grains de chromite alignés.
sous la forme de minerai anti nodulaire, plus rare, qui se caractérise par une matrice de chromite avec des nodules épars de dunite.
Dans d'autres mines se mettent en place des faciès particuliers qu'il est inutile d'évoquer ici.
-la chromite sur l'ensemble du Territoire est souvent associée à des dunites. Cela dit, on observera quelques exceptions notables : tentatives d' exploitation de chromite dans des harzburgites de la région de Népoui après la seconde guerre mondiale (laverie Colnett à Mueo) et à Koumac. Malheureusement, les concentrés sont souvent de mauvaise qualité car la chromite des harzburgites est moins riche en chrome que celle des dunites. D'autre part, il y a toujours des granules de goethite dans les concentrés. Par la suite, on verra que la chromite peut également se retrouver associée à des pyroxénites (Rivière des Pirogues).
-les gisements de chromite en Nouvelle-Calédonie sont, à quelques exceptions près, essentiellement podiformes : la minéralisation se caractérise par des poches ("podes") dans un encaissant généralement dunitique.
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Photos n°16 et 17 : Chromite massive podiforme (à gauche) et disséminée (à droite). Mine GR2H. Photos C.Picard. |
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les gisements de chromite primaire (le minerai est en place et l'encaissant n'a pas subi de transformations importantes) où l'on distingue:
- les gisements concordants où le corps minéralisé est parallèle à la foliation des péridotites de l'encaissant (GR2H, G2HR et Chrome Rouge).
- les gisements discordants qui recoupe cette dernière (mines Anna-Madeleine, Dyne, Georges Pile)..
les gisements de chromite secondaire où les processus liés au cycle sédimentaire ont fait leur œuvre parmi lesquels:
- les gisements éluviaux (résiduels) où les corps minéralisés sont conservés tels quels au sein des formations d'altération (par exemple la mine Alice Louise dans le Grand Massif du Sud exploitée jusqu'en 1992).
- les gisements alluviaux où l'on rencontre la chromite eu égard à sa dureté et densité élevées, dans des dépôts fluviatiles, dans des dépressions fermées, sables de plage, dépôts de piedmont des massifs de la côte Ouest ou encore, concentrée en placers sur le littoral (mine Franco dans la région de la plaine des Gaïacs proche de Pouembout).
Après ces rappels nécessaires, intéressons nous de plus près à la mine GR2H.
En tout premier lieu, comment s'y rendre ?
Sur la route
de Yaté au lieu-dit Trafalgar (arrêt
n°10 au niveau de la
rivière Lembi), poursuivre son chemin sur environ un kilomètre
jusqu'à un croisement sur la gauche indiquant "
Située sur la rive droite de la rivière Lembi **, GR2H occupe l'emplacement d'une ancienne mine appelée " Marie Louise" exploitée dès 1918. Cette dernière n'avait produit qu'environ 6500 tonnes d'une chromite essentiellement éluviale. Autrement dit, cette première phase industrielle n'avait exploitée que la partie superficielle du gisement. Par la suite, les travaux reprirent jusqu'en 1949 dans les dunites minéralisées pour se terminer au milieu des années 1970 .
* les spinelles constituent un groupe très important en minéralogie. Ce sont des oxydes appartenant toujours au système cubique dont la formule chimique générale peut être établie comme suit : AB2O4 avec A = Co, Cu, Fe (2+), Mg, Mn (2+), Ni, Ti, Zn ; B = Al, Cr(3+), Fe(3+), Ti, V etc…
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Documents 1 et 2 : le gisement concordant de GR2H (à gauche) et un état des lieux de la mine en coupe lors de la reprise des travaux en 1975.Remarquez l'importance du sens de déplacement dans le jeu de la faille F2 pour une relance éventuelle des travaux. |
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** en aval de cette dernière, l'arrêt n°10 avait montré des harzburgites et des dunites ainsi que quelques critères pétrographiques simples pour différencier ces roches
Le gisement de GR2H offre un parfait exemple (pédagogique dirait-on!) de gisement concordant (voir documents n°1 et 2). De forme lenticulaire, le corps minéralisé a une direction E-W et s'appuie sur une faille normale, bien visible au front de taille, plongeant d'environ une quarantaine de degrés vers le Sud .L'ensemble s'étend parallèlement à la foliation de la roche encaissante.
La minéralisation se présente comme une succession de poches de chromite massive (chromite podiforme) ainsi que de chromite disséminée à l'intérieur d'une lentille de dunite. Cette dernière repose sur des harzburgites, rubanées, foliées qui s'avèrent être l'encaissant principal. La dunite est, du reste intrusive dans les harzburgites.
Dès que l'on pénètre dans l'ancienne carrière, aussi bien à droite (à l'Est, en fait) qu'à gauche, on distingue nettement des harzburgites foliées (tectonites péridotitiques) . La foliation est soulignée par une orientation des orthopyroxènes en reliefs positifs (saillies) dans une matrice d'olivine serpentinisée.
Cette orientation est liée à une déformation " à chaud" dans un domaine de pression, température où ces deux phases minérales sont stables. On est dans ce cas présent sous le Moho! (voir schéma-bilan, bulletin n°34).
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Photos n° 18 et 19 : Les péridotites foliées à l'entrée de la mine de GR2H : vue générale à gauche et détail de l'affleurement à droite. Le Sud est à gauche sur les deux photos. Photos C.Picard. |
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Outre les dunites et harzburgites précédemment citées, de nombreux dykes et filons sécants se rencontrent à la mine GR2H.
Voyons de plus près ces derniers.
Si l'on poursuit son chemin sur le côté gauche de la carrière suivant une direction Nord, à environ une cinquantaine de mètres de l'affleurement précédent, on distingue un dyke intrusif d'épaisseur métrique d'une roche à texture grenue. Cette dernière présente des minéraux leucocrates (feldspaths plagioclases, un peu de quartz) ainsi que de nombreux minéraux vert-sombre dont les clivages à 120° carctérisent des amphiboles. On est en présence d'une diorite recoupant la foliation des harzburgites pré-citées.
A noter qu'au front de taille, on retrouve quelques "filonnets" de diorite à bordure figée ce qui semble indiquer que ce matériel constitue un ensemble intrusif "chaud" dans un encaissant refroidi.
D'autres roches filoniennes se rencontrent dans tout le secteur de la carrière notamment:
- des filons de quartz laiteux* dont certains sont pluri-centimétriques au front de taille sur le côté droit .
- des pyroxènolites (ou pyroxénites)** comparables à celles vues au cours des précédents arrêts (l'arrêt n° 11 au col de Mouirange semble le plus représentatif).
- à l'Ouest du front de taille au niveau du premier gradin affleurent des "pegmatites"*** gabbroïques ou gabbros pegmatoïdes dont la rareté n'a d'égale que leur beauté. Elles se caractérisent en effet par de gros cristaux pluricentimétriques de clinopyroxènes verts (diopside?) et d'orthopyroxènes brun-orangé (bronzite, diallage?) en cumulus tandis que la phase intercumulus blanchâtre est essentiellement constituée d'un feldspath plagioclase dont la basicité est inconnue (anorthite?). Cette intrusion a une puissance d'une dizaine de mètres environ et l'on peut voir nettement le passage du gabbro à l'encaissant constitué de harzburgite sans auréole de contact.
- de rares plagiogranites , à moins que ce ne soient des gabbros très leucocrates (leucogabbros), trouvés en échantillons volants (pour mémoire, les plagiogranites sont des roches grenues à composition proche d'une diorite quartzique ).
- enfin, D. Cluzel m'a signalé dans le secteur de la mine la présence de veines de quartz à tourmaline noire (schörlite) ce qui semblerait indiquer des circulations hydrothermales tardives, riches en halogènes et en bore postérieures à la mise en place de la minéralisation chromifère de GR2H.
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Photos n° 20 et 21 : A gauche, l'intrusion des " pegmatites" gabbroïques dans l'encaissant constitué de harzburgites. A droite, détail de cette pegmatite (roche à gros cristaux) où les couleurs vertes et brun-orangé des pyroxènes sont particulièrement visibles. Photos C.Picard. |
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* il me semble opportun de signaler que dans le cas de quartz d'origine hydrothermal (rôle important de la température), on peut parler de filon. S'il s'agit de silice d'origine supergène (calcédoine, opale…) c'est à dire formée en conditions de surface ou très proche de cette dernière, les termes de "remplissage fissural" paraissent mieux approprié.
** en toute rigueur, le terme de pyroxénite doit être réservé à des roches métamorphiques riches en pyroxènes . Le substantif amphibolite désigne ,du reste, des métamorphites à amphibole dominante. Quant au terme "pyroxènolite", il sera appliqué de préférence aux roches intrusives qui sont le plus souvent passées par l'état fondu. L'usage veut que l'on utilise indistinctement les deux termes.
*** en principe, on réserve le terme de "pegmatite" à des roches à gros grains alcalines à sub-alcalines contenant des minéraux à fort concentration d'hallogènes , de bore ou bien de Terres Rares (topaze, lépidolite, béryl, tourmaline etc…). On réserve le terme de "pegmatitoïde" à des pegmatites de gabbros.
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Photo n°22 : Le front de taille de la mine de GR2H d'après les travaux d'étudiants de DEUST Géosciences. |
A partir de ces informations émergent un certain nombre de questions:
- quel est l'âge de la minéralisation chromifère ?
- y -a-t-il eu un contrôle structural de cette dernière ?
- enfin, peut-on établir une chronologie relative des évènements survenus dans le secteur ?
-1°) Pour répondre à la première question, nous avons observé le parallélisme de la zone minéralisée (dunite à chromite podiforme) à la foliation de l'encaissant (harzburgite). Cette observation suggère que ces deux phénomènes pourraient être synchrones. Lors de la fusion partielle d'une roche mère dont il reste à définir la nature pétrographique exacte (harzburgite qui refond, lherzolite primaire…), les éléments compatibles, dont le chrome, vont se fixer préférentiellement dans les phases minérales précoces en équilibre avec le liquide. Les olivines surtout magnésiennes-et accessoirement certains pyroxènes- vont concentrer l'élément chrome. A ce moment se mettent en place des harzburgites dont les deux principaux minéraux mentionnés se déforment " à chaud " en produisant des péridotites foliées. Localement, la fusion partielle peut générer également des dunites à éléments compatibles (le chrome, par exemple) qui vont soit, recouper les harzburgites soit, se mette parallèlement à leur foliation s'il existe dans la chambre des planchers de viscosité (ou de densité) entre ces deux roches. Ce dernier scénario semble être le cas à GR2H où la faille normale "majeure" serait un paléo-plancher intra chambre (spéculation "bartolienne" ?). La concentration en chrome dans les dunites (rappel : roche constituée d'olivine) serait contemporaine du plan ductile. L'âge de la minéralisation est donc celui de la mise en place des péridotites.
-2°) Y-a-t-il eu contrôle structural de la minéralisation ? A la faveur de l'argumentaire développé dans la question précédente, on peut répondre par l'affirmative et ce, à deux niveaux. Au premier, il faut se rappeler que les dunites intrusives sont parallèles à la foliation des harzburgites ET à la faille majeure. Quant au second niveau, dès lors que cette dernière constitue le mur de la minéralisation, on peut émettre l'hypothèse que la faille aurait servi d'écran étanche car on ne retrouve pratiquement plus de chromite dans les harzburgites sous jacentes. De là à évoquer un glissement ductile au sein de la chambre entre les harzburgites et les dunites chromifères par l'intermédiaire de cet accident, il n'y a qu'un pas…
-3°) Enfin, on peut tenter d'établir une chronologie relative des évènements survenus dans le secteur en ne perdant pas de vue que les péridotites du Grand Massif du Sud ne sont pas datées avec certitude. On évoque à ce propos un âge crétacé (supérieur ?) avec des marges d'erreur importantes.
Pour en revenir à notre question, on peut admettre un âge quasi synchrone entre les dunites et les harzburgites avec, peut être, un léger décalage entre ces deux formations (les dunites recoupent les harzburgites). Le ou les réservoirs des chambres étant par la suite enrichies en pyroxènes (les olivines ayant été formées à l'étape précédente), on peut admettre qu'à la faveur d'une fracturation -hydraulique?- des filons de pyroxénites ont pu migrer vers le toit de la chambre (migration "per ascencum") et par endroits, former de véritables essaims filoniens. En fin de cristallisation , des jus résiduels enrichis en silice ont généré de petits apophyses dans la chambre où localement une vitesse de refroidissement lente forme des pegmatites gabbroïques . Les plagiogranites (affleurement en place non retrouvé) seraient contemporains de cet épisode et constitueraient le terme ultime de la cristallisation fractionnée.
Quant aux filons de quartz, le doute est permis.
En effet, restait-il assez de silice disponible pour en former ? Si tel était le cas, les filons quartzeux seraient, grosso-modo, du même âge que les péridotites ( légèrement postérieurs en réalité car ils recoupent l'ensemble) et en tout cas, liés génétiquement à ces dernières. Dans le cas contraire, il faut se souvenir que le gisement de GR2H n'est guère éloigné de l'intrusion de granodiorite de Saint Louis. Or, ce secteur est riche en filons de quartz dont certains ont livré de magnifiques cristaux de roche décimétriques. De là à déduire que les filons de GR2H sont d'âge oligocène… Dans cet ordre d'idée, les quartz à tourmaline noire seraient du même age que ceux de Saint Louis.
Pour conclure, le cas de la diorite reste posé. Et l'on revient aux hypothèses formulées à l'arrêt n° 13 et au schéma bilan de la sortie.
Cette roche peut être en effet:
- soit liée à un épisode de subduction avec un bassin en position d'avant-arc ( source de ces diorites) précédant l'obduction des ophiolites à l'éocène terminal (-35 Ma). La diorite serait alors d'âge paléocène-éocène (voir document suivant).
- soit liée à la subduction postérieure à l'obduction des péridotites et serait d'âge oligocène, comme les granitoïdes de St Louis et de Koum..
Il semble que l'on penche de plus en plus pour la première hypothèse (comm.orales C.Picard, D. Cluzel).
En tout état de cause, elle recoupe les harzburgites, elle est donc postérieure à la mise en place de ces dernières au crétacé.
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Document 3 : Les caractéristiques principales d'une zone de subduction (d'après S. Lallemand, modifié). Une application à quelques roches du Grand Massif du Sud. |
En définitive, cet arrêt à GR2H est intéressant à plus d'un titre car il permet:
-d'échantillonner d'autres roches du cortège ophiolitique comme par exemple les "pegmatites" de gabbros ou des minéraux tel que les chromites de différents faciès et de constituer ainsi une belle collection de roches mantelliques variées pour le laboratoire de SVT du collège ou du lycée.
-d'observer "in situ" des péridotites foliées et de montrer que certaines roches éruptives peuvent, à l'instar des roches sédimentaires, présenter des plans remarquables que l'on peut, du reste, mesurer. Ceci est également applicable à l'arrêt n° 11 au col de Mouirange .
-de visiter une ancienne mine de chrome où les affleurements indiquent une minéralisation concordante.
-de mettre en place une chronologie relative des différents évènements géologiques. (tâche difficile !).
-d'établir des guides de prospection en mettant en relation roche-hôte (encaissant) et minéralisations:
- harzburgites : minéralisations en nickel et cobalt (arrêt n° 9 aux anciennes mines de Rouvray).
- dunites : minéralisations de chrome primaire (arrêt n° 18 à GR2H) ou par érosion, minéralisations de chrome secondaire (chromite alluvionnaire en "placers" dans la rivière Lembi à l'arrêt n°10).
Nous verrons aux prochains arrêts que l'on peut établir d'autres types de relation de ce genre .
-d'améliorer le schéma- bilan de la sortie "Ophiolite du Sud" en y ajoutant le filon de diorite qui pose le même problème que la "granodiorite" intrusive.
-de montrer l'existence d'une ancienne industrie minière autre que celle du nickel en Nouvelle-Calédonie.
Arrêts situés entre le village
de Plum (arrêt n°20) et le pont de la rivière
des Pirogues): arrêts 21 à 24 inclus.
Point
de départ: plage de Carcassonne après les creeks Lucky et Hagen (Km 0: panneau indicateur bleu)
Arrêt 20: l'arrêt à la plage de Carcassonne à Plum n'est pas sans intérêt. En tout premier lieu,
il s'agit d' un site idéal pour la pause
déjeuner à la mi-journée. Ensuite, la plage de Carcassonne constitue un intermède plaisant dans les Sciences de
En effet, les roches observées sur une plage reflètent assez bien l'image d'un arrière-pays en proie aux différents agents de l'altération, de l'érosion ,du transport et de la sédimentation.
On peut notamment y observer les faits et objets suivants:
¨ des galets de dunite, harzburgite, gabbros à hornblende…
¨ des ponces du Vanuatu dans les parties hautes de la plage.
¨ des traînées de chromite à divers niveaux .
¨ à de rares endroits (partie Est) des niveaux "sableux" noirs constitués quasiment de chromite ("placer").
¨ deux petits ruisseaux qui constituent, à mon avis, de parfaits exemples miniatures d'une sédimentation fluviatile. On y voit, en effet, des réseaux en tresse, des berges qui s'écroulent, des méandres qui érodent la berge extérieure et déposent les produits à la berge intérieure (barres de méandre), des bras morts, des cordons sableux ou barres fluviales et, enfin, un minéral de forte densité, la chromite, se déposer en grandes quantités là où le courant est le plus faible, ce qu'illustre de manière claire le diagramme (emprunté au Précis de géologie de C.Pomerol et al) du sédimentologue Hjülström :
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Quels ont été les objectifs de cet arrêt ?
-la mise en place d' activités et observations simples dans les domaines de l'érosion, du transport et de la sédimentation des roches. J'ajouterai que ces dernières sont dans les programmes des collèges et lycées.
-la formulation d' hypothèses quant à l'origine des roches et minéraux rencontrés sur la grève. Les pierres voyagent dit-on !
-l'établissement d' un nouveau guide de prospection de la chromite.
En effet, nous avions vu, aux arrêts n° 10 au niveau de la rivière Lembi de la chromite alluvionnaire et au n°19 (mine GR2H) une minéralisation primaire liée à de la dunite. Il nous paraît maintenant opportun de citer les dépôts de chromite secondaire associés aux sables de plage.
Pour information: de tels gisements exploitables existent en Australie pour le rutile (TiO2) et le zircon (ZrSiO4). Sans pour autant oublier le diamant, l'or etc…
-la remobilisation des connaissances acquises lors de l' arrêt n° 6 : observation du paysage en direction de l'Ouest ( le Mont Dore vu de la plage de Carcassonne).
Laissons maintenant la place aux illustrations….
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Photos n° 23 et 24 : Figures d'érosion et de transport miniatures sur la plage de Plum. A droite, traînées de chromite dans la zone de battement des eaux. |
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Photos n° 25 et 26 : Dépôts de chromite actuels sur la plage de Carcasonne ou comment former une concentration éventuellement exploitable dans les sables de plage. Belles illustrations du Principe de l'actualisme pour comprendre la genèse de gisements alluviaux anciens (placers). |
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Photo n° 27 : Le Mont Dore , vue prise en direction du Sud Ouest. |
Le secteur de
Km 1,7: Nuku Hiva Hôtel.
Commençons par une introduction sommaire à la géologie du secteur de
La première étude sérieuse de la géologie de ce secteur (voir document suivant) a été faite par P.Maurizot (1992). Rappelons les faits essentiels:
¨ la séquence ophiolitique est incomplète, avec la succession suivante:
- des harzburgites à la base.
- des dunites au dessus surmontées par un niveau intermédiaire de werhlites.
- des pyroxénites en amas ou en dykes.
- des gabbros sommitaux également en amas parfois lités ou en dykes.
¨ l'absence de dykes doléritiques , basaltes et cortège sédimentaire associé classiquement aux ophiolites.
¨ le secteur des Pirogues montre une zone anomale en platinoïdes dont les minéralisations sont de deux sortes:
- une minéralisation primaire localisée dans des chromites au sein d'un réseau de dykes de pyroxénites ("chromite en roche").
- une minéralisation secondaire qui affecte la couverture latéritique ("chromite en latérite").
¨ l'observation de la carte géologique dressée par T.Augé et al. en 1995 montre que la zone centrale de l'embouchure de la rivière des Pirogues a une allure en arc de cercle avec l'association suivante , de la périphérie vers le cœur : des werhlites, pyroxénites en amas dans des werhlites puis des dunites. L'ensemble étant lardé de dykes de pyroxénites. Les harzburgites n'affleurent pratiquement que dans la partie Nord Est.
Une étude détaillée des dykes de pyroxénites et gabbros pour ne citer qu'eux montre une orientation E-W très nette.
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Après cette introduction succincte à la géologie du secteur, nous nous intéressons de plus près aux différents affleurements.
* toponymie oblige, rappelons qu'
une rivière se jette dans un fleuve . En toute logique, on aurait du nommer ce
secteur " le Fleuve ou, pour faire plus local, le Creek des Pirogues !
Pour des raisons de commodité, le secteur de
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Rappelons que le
point de départ (Km O) est la plage Carcassonne
à Plum
A l'intérieur de chaque secteur ou zone se rencontrent des affleurement de
roches remarquables d'ou les arrêts suivants numérotés en fonction de la roche
considérée :
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Description
des arrêts :
Arrêts
n°21: les gabbros de
- arrêt n°
Lorsque l'on
quitte la plage de Carcassonne (arrêt n°20),
on note un changement important dans la
végétation et l'on se retrouve dans un maquis minier comparable à celui du col
de Mouirange. Entre les Km
1,7 (Nuku Hiva Hôtel) et
Km
3,3 affleurent des serpentinites comparables à celles de la source du
Col de Plum (arrêt n°8) qu'il est inutile de redécrire ici. Dés les premiers
virages après Plum, , on note la présence de roches blanchâtres et vertes à
texture grenue : ce sont des gabbros à
hornblende verte dont le plagioclase est de la "bytownite". Ces
gabbros ,d'abord en "filonnets"
ou en amas parfois lités dans des pyroxénites, vont occuper des surfaces
de plus en plus importantes au fur et à mesure que l'on se déplace vers
l'embouchure de
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Photos
n° 28 et 29 : Affleurement de gabbros à hornblende ("Euphotide") de
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Photos
n° 30 et 31 : Les gabbros lités de |
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L'altération de ces gabbros donne soit, un modelé en boules (Km 3,8) identiques à celui du col des Deux Tétons (arrêt n°12) soit, des plages blanches à rosées qui contrastent fortement avec les latérites rouges environnantes (entre les Km 3,8 et 4,4). Les amphiboles deviennent friables tandis que le plagioclase est transformé en une argile blanche, la kaolinite (voir analyses chimiques en Annexes).
De beaux affleurements de gabbros à hornblende relativement "frais" se rencontrent sporadiquement dans la zone précédemment décrite.
-
arrêt n° 21 B (Km5,5):
le
filon de gabbro de
Après avoir traversé un plateau latéritique (du Km 4,7 au Km 5,1) d'où l'on jouit d'un point de vue particulièrement pittoresque de l'embouchure de la "rivière" (arrêt panorama n° 26) , on aborde une seconde série de virages qui longent le cours d'eau en contre- bas . Nous entrons dans un nouveau secteur nommé "Zone Sud du Portail Vert". Un "filon" de gabbro à texture pegmatitique d'une puissance de deux à trois mètres est clairement identifiable. Il se situe dans un niveau de pyroxénites plus ou moins bien conservées. Un petit parking en face de l'affleurement permet à deux ou trois véhicules de s'y arrêter.
-
arrêt n°
Deux zones se prêtent particulièrement bien à l'observation de ces roches:
-
arrêt n° 21 C1
(Km3,3): les "filonnets" et amas gabbroïques dans les
pyroxénites et (rares) serpentinites de
-
arrêt n° 21 C2
(Chemin en face du portail vert, Km 5,9) :
les
"filons" gabbroïques de
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Photos n° 32 et 33 :
Arrêt n° 21 B, gabbro en filon de |
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L'arrêt n°21C1 ne se prête pas à une longue description . Il s'agit de petits "filons" ou veinules de gabbros à hornblende parfois disposés en un réseau anastomosé dans des pyroxénites.
Pour aller à
l'arrêt suivant il faudra continuer la route en direction du pont sur
P.Maurizot (1993) a cartographié dans le secteur un ensemble filonien de pyroxénites, werhlites ainsi que de rares gabbros disposé en un réseau orienté Ouest- Est.
Les "filons" de gabbros sont peu épais, généralement leucocrates, relativement frais et sont comparables à ceux vus précédemment. Les contrastes de couleur avec la dunite beige-clair et les pyroxénites vert-sombre sont à souligner. Là aussi, les couleurs d'altération blanches des gabbros sont facilement repérables dans les thalwegs.
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Photos n° 34 et 35 : Dykes de gabbros dans des dunites. La photo à droite montre également dans la partie supérieure gauche, un dyke de pyroxénite. Zone Minéralisée (arrêt 21 C2). |
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Tous les gabbros du secteur ont-ils partout la même
composition minéralogique ? Le doute est permis car dans sa description de
roches éruptives en lames minces,
B.Pelletier (1989) signale dans la haute vallée de
Pour conclure
cette partie, on signalera que les gabbros de
On l'aura compris
: cette partie Sud de
Il n'est pas inutile de rappeler non plus que les gabbros ont des compositions chimiques voisines de celles de la plupart des basaltes. L'origine de ces roches est alors à rechercher dans les mécanismes complexes que sont la fusion partielle et la cristallisation fractionnée d'une roche parentale de composition proche d'une lherzolite à plagioclases ainsi qu'à spinelles et grenats.
Terminons cette partie en mentionnant qu'il n'y a pas, à ma connaissance, de datations absolues effectuées sur les gabbros de ce secteur.
A titre
d'information (B.Pelletier, 1989), un "gabbro" de
¨
Arrêts n°22: les pyroxénites * de
Les pyroxénites du secteur sont facilement reconnaissables à leurs belles couleurs dans les tons vert à la cassure fraîche. Il en va tout autrement à l'affleurement pour certaines d'entre elles tant les couleurs d'altération peuvent être variées allant du vert sombre au brun chocolat. Le marteau est dans ce cas un précieux outil de reconnaissance.
La texture de ces roches est généralement grenue à très grenue pouvant passer localement à de véritables structures pegmatoïdes aux cristaux de pyroxènes pluricentimétriques.
Ces formations
(voir carte géologique simplifiée du secteur des Pirogues) constituent une
masse importante bien individualisée dans le secteur Sud de
Trois zones ont été sélectionnées:
-
arrêt n°
Déjà évoquée lors des arrêts précédents, cette zone, outre les gabbros (arrêt 21a) montre de belles pyroxénites massives dans les tons vert-bouteille qui affleurent largement sur les côtés de la route (voir photo n° 33). Quelques aménagements de cette dernière permettent de s'y arrêter et d'observer à loisir ces roches. La texture est grenue et la taille des cristaux d'ordre centimétrique, rarement moins. A certains endroits, les pyroxénites sont lardées de veinules de gabbros avec ou sans hornblende (plagioclasites).
En se dirigeant vers l'Est, les pyroxénites en masse sont de moins en moins
importantes pour céder la place d'abord à des gabbros, dont certains sont
lités, puis insensiblement à des latérites rouges.
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Photos n° 36 et 37 :
Les pyroxénites de |
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arrêt n° 22 B
(Km
4,7- Km 5,1):
les pyroxénites associées
aux werhlites de
Tout en poursuivant notre route vers l'embouchure des Pirogues ,vers l'Est, on atteint (Km 4,7) une vaste zone dénudée à pente faiblement inclinée vers la mer constituée d'un épais manteau de latérites rouges. Quelle est la roche mère sous jacente ?
* rappel : on devrait plutôt parler de pyroxénolites dans ce cas afin de désigner des roches éruptives grenues constituées , pour l'essentiel, de pyroxènes. Le terme pyroxénite ne devrait être utilisé, en toute rigueur, que pour nommer des roches métamorphiques à pyroxènes abondants.
On peut évoquer à son sujet, soit des pyroxénites massives, soit un mélange de pyroxénites filoniennes et de werhlites eu égard aux travaux de cartographie détaillée réalisés dans cette zone. En tout état de cause, le protolithe est quasiment inexistant à l'affleurement.
De nombreux chemins miniers
permettent d'accéder à
L'intérêt de ce secteur réside, vous l'aurez compris, dans les relations
étroites unissant les werhlites "variolitiques" aux pyroxénites. L'autre intérêt, et non des
moindres, est la vue "imprenable" de
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Photos n° 38 et 39
: Pyroxénites de |
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arrêt n°
Ces roches montrent de beaux affleurements essentiellement sous la forme de filons ("dykes"). Elles forment un réseau orienté E-W (P.Maurizot, 1993) associées à de rares gabbros leucocrates précédemment décrits (arrêt n° 21c2) et werhlites sporadiques (voir photo n° 35).
Bien représentées dans cette zone, les pyroxénites recoupent les dunites aux teintes d'altération et au toucher caractéristiques.
On attirera votre attention sur le fait que les pyroxénites du secteur contiennent souvent de la chromite en quantité parfois importante jusqu'à former de véritables "chromitites". Certaines de ces chromites, pas toutes, c'eût été trop beau, ont livré des minéralisations exceptionnelles en minéraux du cortège des platinoïdes*. La prospection systématique des pyroxénites à chromite a permis de mettre en évidence des anomalies significatives à platinoïdes pouvant atteindre des valeurs jusqu'à 10 à 20 g/T !Une abondante littérature consécutive aux travaux réalisés dans le secteur (voir la bibliographie) atteste de l'importance de ce type de minéralisations que l'on retrouve, du reste, uniquement dans le Grand Massif du Sud à l'île Ouen.
Un indice de chromite à platinoïdes dans les pyroxénites ("chromite en roche" selon la terminologie utilisée) est signalé non loin du pylône EEC. Il se présente sous la forme d'un grattage au bord du chemin dans des dunites recoupées par un filon de pyroxénite.
Le lecteur comprendra aisément que par souci de confidentialité, les autres affleurements porteurs ne seront pas signalés.
La chromite étant un minéral peu altérable, des anomalies à platinoïdes ont été reconnues également dans les latérites ("chromite en latérites") qui recouvrent une bonne partie du secteur. Les teneurs y sont parfois intéressantes car des rainurages effectués par le BRGM ont relevé à certains endroits des valeurs proches de 1g/T (comm.orale P.Maurizot). Peut-on parler de futur gisement éluvial ? Affaire à suivre…
Ainsi, il convient de parler de deux types de minéralisations:
- une minéralisation primaire ("chromite en roche") où la chromite, minéral hôte des platinoïdes, est contrôlée par un réseau de dykes de pyroxénites situé dans la zone de transition entre les dunites et pyroxénites en masse (arrêt n° 22a).
- une minéralisation secondaire dans le manteau latéritique ("chromite en latérite") qui se superpose à la précédente, liée à l'altération en climat tropical humide des roches du protolithe.
Au niveau des thalwegs, les filons de pyroxénites dans la dunite se retrouvent associés à des gabbros leucocrates à hornblende. L'harmonie des couleurs y est alors magique !
* les platinoïdes sont une famille de minéraux peu fréquents à éléments chimiques appartenant à la famille du platine: osmium, ruthénium, iridium, palladium etc… Le plus souvent, les platinoïdes forment des mélanges complexes généralement sulfurés. En Nouvelle-Calédonie, de rares oxydes et hydroxydes ont été découverts. Ils font l'objet d'études minéralogiques complémentaires afin de les identifier en qualité d'espèces minérales à part entière.
Pour terminer mon propos relatif à ce secteur, la texture, et cela devient habituel, voire banal, pour ce type de roches, peut varier énormément, passant d'un matériau à grain fin à un autre dont les cristaux de pyroxènes peuvent atteindre la taille respectable de dix centimètres (record absolu !). Malheureusement pour les collectionneurs, rares sont les cas où l'altération n'a pas fait son œuvre…
¨ Arrêts
n°23: les dunites de
Ces roches ont des faciès tout à fait comparables à ceux rencontrés au col de Mouirange (arrêts n°11 et 13).Elles sont en général finement grenues, homogènes, de couleur jaune-orangé à marron clair à l'affleurement tandis que la cassure fraîche se décline dans les tons vert sombre à noir (serpentinisation importante). Le toucher des dunites est doux ce qui facilite grandement l'identification de ces roches sur le terrain .
Seule petite différence notable avec les dunites du secteur de Mouirange ou de la mine de chrome de GR2H, la quasi absence de chromite disséminée au sein de la roche.
Ces roches affleurent sur de grandes surfaces dans la partie Est (voir la carte géologique simplifiée) où elles se disposent en un arc de cercle grossièrement parallèle à la rive droite du cours d'eau principal.
Deux zones représentatives ont été retenues:
- arrêt n°
Premier affleurement significatif en bord de route dans les tous derniers
virages avant un grand replat, ancienne zone alluviale de
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Photo n° 40 et
41: Epais manteau d'altération ( arrêt
N°23A) recouvrant les dunites de la zone Sud du Portail Vert (à gauche) et de |
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arrêt n° 23 B
(Km 5,9 puis prendre le chemin
vers l'Ouest): les dunites de
Face au portail vert (Km 5,9), un
chemin à forte déclivité rejoint un petit parking sous un pylône EEC. En
montant vers ce dernier, les dunites disparaissent sous une couverture
importante de latérites d'abord jaunes puis rouges à grenailles dans les
derniers mètres avant le parking. A cet endroit , à la croisée des deux
chemins, on prendra celui de droite qui file vers le nord de
¨ Arrêts
n°24: les werhlites de
En principe, ces roches affleurent sur de larges surfaces du secteur. En réalité, les werhlites sont souvent recouvertes d'un manteau d'altération pouvant être très épais. Cela se traduit sur le terrain par de rares affleurements susceptibles d'être caractéristiques.
Selon les auteurs, les werhlites constituent une zone de transition entre les dunites et les pyroxénites (voir l'essai de coupe géologique en Annexes) et présentent plusieurs faciès lithologiques . Parmi ceux-ci, nous avons retenu les faciès à pyroxènes millimétriques à centimétriques disséminés et celui à gros blastes ovoïdes centimétriques de clinopyroxènes flottants dans une matrice dunitique. Ces deux faciès se rencontrent aux arrêts suivants:
- arrêt n°
Cette zone ayant été déjà décrite (arrêt n°22b), nous n'y reviendrons pas. Les werhlites montrent une texture variolitique caractéristique décrite par ailleurs au col de Mouirange (arrêt n°15) et sont intimement mélangées à des pyroxénites et rares dunites.Les affleurements caractéristiques sont peu nombreux et seul, un examen attentif permet de bien les repérer. C'est la raison pour laquelle on pourrait très bien "court-circuiter" cet arrêt pour passer au suivant. Avec toutefois le regret de ne pas avoir observer un faciès particulier de cette roche.
- arrêt n° 24
B (Km 5,9 puis prendre le chemin vers
l'Ouest):
les werhlites à gros
blastes ovoïdes de
Cet affleurement est probablement un des plus beaux qu'il m'ait été permis de voir ! L'accès à cette formation est peu aisé, mais en suivant scrupuleusement le plan au 1/5.000, le lecteur n'aura aucun mal à le retrouver. Intimement mêlées à des dunites, les werhlites se présentent comme des roches à grosses pustules ("blastes") pluricentimètriques de clinopyroxènes flottant dans une matrice plus fine, dunitique. L'esthétique de ces roches est indéniable et ce serait dommage de ne pas les observer "in situ" . De grâce, ami lecteur, pas de coup de marteau intempestif sur ces formations !
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Photos n° 42 et 43 : Les
werhlites de |
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Ainsi que nous vous l'avions énoncé précédemment (voir à ce sujet la carte géologique simplifiée du secteur), les harzburgites sont présentes au niveau de deux zones bien distinctes:
- la première située à la sortie du village
de Plum entre, globalement, l'hôtel Nuku Hiva
(Km 1,7)
et
les premières pyroxénites et gabbros filonniens de
- la seconde, beaucoup plus importante, se
situe au Nord Ouest de l'embouchure de
Le premier secteur fera l'objet
d'une description très sommaire. En effet, les harzburgites sont fortement
serpentinisées, quasi méconnaissables et l'ensemble est recouvert d'un manteau
latéritique important peu propice à l'observation. En outre, les faciès sont
identiques à ceux décrits lors de la montée au col de Plum (arrêt
n° 8).
Le second secteur est un peu plus
intéressant que le précédent dans la mesure où les harzburgites affleurent à
maints endroits. La description pétrographique est, par contre, identique à
celle énoncée aux arrêts de la précédente sortie
(arrêt n° 10 par
exemple).
J'ai donc sélectionné les arrêts suivants:
- arrêt n°
Après le pont, on prendra la
direction de Prony où la route traverse deux radiers. Le premier est à environ
- arrêt n° 25 B (Km 8,9):
Un petit thalweg sur la droite en montant montre de nombreux blocs et galets de harzburgites.
- arrêt n°
Un vaste parking s'offre au regard dans un virage sur la gauche au Pont des Japonais. On y découvre dans le thalweg de nombreux affleurements de harzburgites ainsi que des dunites serpentinisées à chromite disséminée. En arrière plan, on aperçoit l'ancienne mine de nickel " Bien Sur ". A noter qu' au niveau du carreau de cette dernière, P.Maurizot et D.Cluzel ont découvert un filon acide composé d'une roche riche en plagioclases et biotite "coralloïde" (en forme de buisson de corail). Cette dernière a livré un âge voisin de 55 Ma (Paléocène).
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Photos n° 44 et 45 : A gauche, vue générale de la mine de nickel "Bien Sur" prise du Pont des Japonais. A droite, affleurement de harzburgites au second radier (Km 8,6). |
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- arrêt
n° 25 D
(Km 10,1-Km 10,2):
La route entaille de beaux profils d'altération dans les harzburgites. Quelques mètres plus loin en remontant vers le col, on traverse un petit radier. Là ,une belle coupe indique des harzburgites très fracturées et altérées (saprolites) avec au-dessus, une couverture latéritique rouge.
- arrêt
n° 25 E
(Km 10,6):
Le col de Ngo montre sur le côté droit de nombreux blocs ou éboulis de harzburgites. Un vaste parking permet d'accueillir un bus scolaire et de faire éventuellement une synthèse sur toutes les roches observées dans le secteur. Le panorama y est de plus intéressant.
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Photo n° 46 : Belle coupe dans les harzburgites au Km 10,1-10,2 proche du col de Ngo. |
En conclusion, quels ont été les objectifs atteints ?
¨ le premier a été d'identifier la plupart des roches du cortège ophiolitique à l'aide de critères simples. On insistera plus particulièrement sur les gabbros à hornblende, les pyroxénites dont certaines présentent une texture pegmatoïde et, enfin, les magnifiques werhlites à blastes ovoïdes.
En bref, de quoi constituer une belle collection de roches pour le laboratoire du collège ou du lycée.
¨
le second a été de mettre en place
une colonne ophiolitique "idéale" en remobilisant les connaissances
acquises lors des sorties précédentes. Le secteur de
- à la base, les harzburgites (col de Ngo).
- au dessus, les dunites dont la partie sommitale montre des alternances de dunites et de wherlites (Zone Nord du Plateau Latéritique, Zone Minéralisée à Chromite Platinifère).
- surmontant les assises précédentes, des pyroxénites en masse (Zone des Virages) ou filoniennes (Zone Minéralisée), ces dernières recoupent l'ensemble et forment ainsi la transition entre les dunites et pyroxénites de la séquence cumulative.
- enfin, des amas ou cumulats gabbroïques (Secteur des Virages) ou filoniens (Zone Sud du Portail Vert) qui clôturent l'ensemble.
On notera, et c'est le point commun avec les observations faites au cours des précédentes sorties, l'absence des termes les plus sommitaux de la séquence (basaltes et radiolarites, complexe filonien doléritique).
¨ le troisième objectif réalisé dans le secteur a été de montrer l'existence d'une rare minéralisation primaire en platinoïdes ("chromite en roche"). Cet objectif permet, en outre, d'identifier un nouveau guide de prospection des platinoïdes, à savoir la chromite dans les pyroxénites filoniennes.
Il découle de cette observation deux points importants à signaler: le premier est que, contrairement aux autres sorties, la chromite n'est pas associée uniquement aux dunites mais également aux pyroxénites. Quant au second point, on rappellera que la chromite, minéral dense se retrouve dans la couverture latéritique et constitue, de fait, une minéralisation potentielle en chrome et éventuellement en platinoïdes secondaires ("chromite en latérite").
¨ Enfin, le dernier objectif est de remobiliser les connaissances précédentes acquises dans le cadre de l'observation des paysages notamment la mise en relation entre les couleurs des produits de l'altération et la nature pétrographique des roches mères sous-jacentes.
Pour clore définitivement ce
travail sur le secteur de
Le premier
(arrêt n°26) a été pris au niveau du Plateau
Latéritique (Km 4,7)
et montre l'embouchure de
la rivière. Quant au second (arrêt n°27) ,
il s'agit d'un panorama d'ensemble de
Remarques ultimes:
Bernard Pelletier mentionne l'existence d'un petit chemin qui mène à l'embouchure . A cet endroit , on peut y observer les mêmes phénomènes décrits à la plage Carcassonne à Plum.
D'autre part, suite à une discussion avec C.Picard, ce dernier me signale la présence de gabbros à hornblende "frais" en bord de mer sous les affleurements de gabbros décrits précédemment dans la zone des Virages.
Enfin, la montée au sommet du Mont Dore par le col de Plum (ancienne piste des
mines De Rouvray, arrêt n° 9 ) a été riche en surprises minéralogiques. En
effet, dans les derniers lacets avant le
premier point de vue, les harzburgites sont parcourues par un réseau anastomosé
de veines d'opale commune de couleur blanche à jaune-pâle du plus bel effet !
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Photos n° 47 et 48 : Réseau anastomosé de filonnets d'opale dans les harzburgites du mont Dore (anciennes mines de Rouvray). |
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Panoramas:
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Panorama (arrêt n°
26) : Embouchure de |
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Panorama (arrêt n° 27) : Zone Minéralisée à Chromite Platinifère. Vue en direction de l'Ouest. Altération et érosion caractéristiques en climat tropical humide sur terrains dénudés donnant un modelé identique à celui de la rivière Lembi en aval du col de Mouirange (arrêt n°10).
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Crédits photographiques : certains clichés sont de C.Picard et de B.Isabel . Grand merci…
With a
little help from my friends : vifs
remerciements à messieurs P.Maurizot (BRGM), B.Pelletier (SLN) M.Allenbach
(LGPMC), V.Cornuet (Symbiose) pour la
relecture et critiques du manuscrit.
Quelques éléments de bibliographie:
Ouvrages de base:
Comprendre et enseigner la planète Terre. J.M. Caron et al. Ed. Ophrys. Nouvelle édition (2004).
Eléments de géologie. C.Pomerol et al. Ed. Dunod (2000).
Géologie de la croûte océanique. T.Juteau et al. Ed. Masson (1997).
La subduction océanique. S.Lallemand. GIB Publishers (1999).
Géologie : objets et méthodes. J.Dercourt et al. Ed. Dunod (2002).
Travaux spécialisés:
Augé T et al. (1995): Stratiform and alluvial platinium mineralisation in the New Caledonia Ophiolitic Complex. Canadian Mineralogist 33.
Augé T et al. (2003): Le platine en Nouvelle-Calédonie : l'histoire d'une découverte. Revue Géologues n°138.
Cassard D (1980) : Structure et origine des gisements de chromite du Massif du Sud (Ophiolites de Nouvelle-Calédonie) . Thèse Université de Nantes.
Maurizot P (1993) : Inventaire des ressources minières de
Moglia N et al; (2004) : Le gisement de chromite de GR2H.
Mémoire DEUST Géosciences Appliquées. Université de
Paris J.P. (1981) : Géologie de
Pelletier B. (1983) : Localisation du nickel dans les minerais "Garniérites" de Nouvelle-Calédonie. Mémoires Sciences Géologiques 73.
Pelletier B. (1989) : Les minerais de nickel de Nouvelle-Calédonie. SLN.
Pelletier B .( 2003): Les minerais de nickel de
Picard C et al. (2004): Origine et mise en place des
ophiolites calédoniennes. Assises Françaises de
Résumés (a, b, c) des communications scientifiques aux Assises de
(a) Comportement géochimique et minéralogique des platinoïdes en environnement tropical. D.Traouré et al. (2004).
(b) Contrôle structural des minéralisations
nickelifères de
(c) Les latérites en environnement tropical, source de métaux économiques. F.Colin et al. (2004).
Traouré D. (2005) : Serpentinisation hydrothermale et
altération latéritique des roches ultrabasiques en milieu tropical : évolution
géochimique et minéralogique de la minéralisation en platine de
Trescases J.J. (1975) : L'évolution géochimique supergène des roches ultrabasiques en zonetropicale : formation des gisements nickelifères de Nouvelle-Calédonie. Ed. ORSTOM, Paris .
Ouvrages à orientation pédagogique:
Articles du numéro 34 d'avril 2005 du bulletin de liaison de l'association Symbiose.
Cirio R et al. (1996) : Le massif ophiolitique du chenaillet-Montgenèvre : interprétations nouvelles. Revue de l'A.P.B.G n°1.
Lagabrielle Y et al. (1996) : Structure et genèse des ophiolites alpines. Confrontation avec les données récentes sur la lithosphère océanique. Revue de l'A.P.B.G n°1.
Le Guillou C (1990) : Les péridotites calédoniennes. Revue de l'A.P.B.G. n°2.
Pelletier B. (1989, 1990)) : Description de roches éruptives néo-calédoniennes observées en lame mince suivi de Excursion géologique dans la région de Nouméa et du Mont Dore. Inédit.
Peron J (2000) : Les ophiolites d'Oman. Revue de l'A.P.B.G n°4.
Annexes:
¨ Plan de sortie Grand Sud : principaux arrêts et problématiques associées.
¨ Analyses chimiques des roches et altérites suivies de commentaires.
¨
Essai de coupe géologique du
secteur de
¨ Profil d'altération et évolution géochimique des principaux oxydes rencontrés dans une roche de type harzburgite suivis de commentaires.
¨
Localisation des principaux arrêts
du secteur de
¨
Carte muette du secteur de
ANNEXE N° 1: PROPOSITION DE PLAN DETAILLE SORTIE TERRAIN GRAND SUD.
Problématiques posées:
Première problématique (Pb I):
· Quels sont les outils et les méthodes utilisées par le géologue de terrain ou bien, quelle est la démarche du géologue sur le terrain?
Deuxième problématique (Pb II):
· Qu'est-ce- qu'une séquence ophiolitique ?
· Comment peut-on la caractériser ?
__________________________
Première problématique (Pb
I):
Pb I: Quels sont les outils et les méthodes
utilisées par le géologue de terrain ?
IA: Les grands principes utilisés en Sciences de
Quels sont les méthodes qui permettent d'une part,
d'établir une chronologie relative des roches et d'autre part, de connaître
leur environnement de dépôt?
Arrêts: les formations "autochtones".
·
carrières Saint Michel (collège de Boulari): grés
arkosiques, argiles silteuses et charbonneuse d'âge crétacé supérieur
(sénonien).Arrêt n°3.
·
route du tour du Mont Dore : formations gréseuse à
ripple-marks du sénonien.
Entre les arrêts n°5 et 6.
·
garage Flavio à Saint Michel: formulation
d'hypothèses pour expliquer l'allure du modelé.
Arrêt
n°4.
Arrêts: les formations allochtones.
·
route du tour du Mont Dore (avant le croisement vers
Plum ) : basaltes et radiolarites du crétacé supérieur- paléocène.
Arrêt n°6.
·
semelle du chevauchement des ophiolites : les
serpentinites mylonitisées du col de Plum. Arrêt n°7.
·
source du col de Plum au niveau de l'ancienne mine
de Rouvray. Arrêt n°7.
·
route en direction de Yaté : l'arrêt au lieu dit
"Trafalgar" montre également des roches du cortège ophiolitique.
Arrêt n°10 . Par la suite, tous les arrêts en
direction de Yaté appartiennent au grand massif ophiolitique du sud de
·
Il est à noter que les principes de superposition,
de continuité et l'actualisme peuvent être clairement identifiés dans le cas
des roches exogènes ( sédimentaires et
altérites ). En revanche, la tâche s'avère plus ardue dans les formations éruptives. S'agissant de ces
dernières, on montera que d'autres méthodes peuvent être utilisées -avec la
prudence nécessaire- en chronologie dite "absolue".
IB: La lecture et la modification des paysages.
Qu'est-ce qu'un paysage géologique et quels en sont
les éléments significatifs ?
Arrêts:
·
garage Flavio à Saint Michel. Arrêt n°4.
·
lieu dit Trafalgar prés de la rivière Lembi. Arrêt n°10.
·
col de Plum. Arrêt n°7.
I C: l'étude des affleurements.
Quelle est la nature pétrographique des roches
présentes sur l'affleurement ?
Arrêts:
·
Route du Tour
du Mont Dore : formations gréseuses du crétacé supérieur(sénonien).Cet arrêt
peut être remplacé par celui du collège de Boulari (carrières Saint Michel) qui
montre des formations analogues -charbon en plus- datées du même age. Arrêt n°3.
·
Route du Tour du Mont Dore (avant le croisement vers
Plum): basaltes et radiolarites (jaspilites) du crétacé supérieur-paléocène. Arrêt n°6.
·
Lieu dit Trafalgar : Harzburgites, pyroxénites,
rares dunites. Arrêt n°10.
·
Col de Plum : serpentinites.
Arrêt n°7.
·
Mine GR2H : chromite dans dunites, péridotites
tectonisées, diorite etc. Arrêt n°18.
·
Col de Mouirange : "diorite quartzique
(tonalite )", pyroxénites, wehrlites dans une chambre magmatique en dépôts
lités. Arrêt n° 11.
·
Col des Deux Tétons : gabbros parfois lités dans des
dunites. Arrêt n°12.
Comment expliquer la disposition géométrique des roches d'un affleurement ?
Arrêts:
·
Route du Tour du Mont Dore : formations gréseuses du
crétacé supérieur(sénonien), prise de
pendages dans des roches sédimentaires. Arrêt n°3.
·
Route du Tour du Mont Dore (avant le croisement vers
Plum): basaltes et radiolarites du crétacé supérieur- paléocène sub-verticaux.
Arrêt n°6.
·
Col de Mouirange: chambre magmatique avec prise de
pendages dans des roches, cette fois ,endogènes .Arrêt
n° 11.
Comment se marque la déformation des roches ?
Comment caractériser chaque type de déformation ?
Arrêt :
·
Route du Tour du Mont Dore: Formations gréseuses du
crétacé supérieur (sénonien) avec la
mise en évidence d'une déformation souple et cassante. Arrêt n°3.
·
Route du Tour du Mont Dore (avant le croisement vers
Plum): basaltes et radiolarites du crétacé supérieur- paléocène sub-verticaux
et accidents plats cisaillants. Arrêt n°6.
I D : l'observation des formations superficielles.
Quel intérêt
présente des échantillons " volants" sur le terrain ?
Arrêt :
·
Col des Deux Tétons : gabbros lités dans des
dunites. Arrêt n°12.
Quel intérêt
présente un cours d'eau en
géologie minière?
Arrêt:
·
Lieu dit Trafalgar : chromite alluvionnaire.
Que peut-on déduire de
l'observation d'alluvions actuelles? Arrêt n°10.
Arrêt:
·
Plage de Carcassonne à Plum: observation de
ripple-marks à marée basse, sable à chromite et figures de sédimentation
fluviatile au débouché d'un petit cours d'eau.
Arrêt
n°20.
I E: la lecture des cartes.
Qu'est–ce qu'une carte
géologique et quels renseignements nous fournit-elle ?
Commentaires de la ou des cartes géologiques : code couleurs,
indexation des terrains, signes de pendage, accidents divers.
Cartes géologiques en association avec
des cartes topographiques.
Comment explique-t-on l'originalité
géologique de
Arrêt:
·
Boulari ( carrières Saint Michel ) ou n'importe quel
autre arrêt selon disponibilité: présentation des différentes unités
géologiques ainsi que des coupes géologiques transversales à
DEUXIEME PROBLEMATIQUE (PB II):
Pb II : Qu'est-ce qu'une séquence ophiolitique
et comment la caractériser ?
II A: La mise en place des ophiolites.
De quelle manière se sont
mises en place les ophiolites de Nouvelle-Calédonie ?
Quelle est la nature
pétrographique des roches à la base du
charriage des ophiolites ?
Quelle était la roche
d'origine ( le protolithe ) qui a donné naissance à ces roches ?
Arrêt :
·
Les serpentinites mylonitisées du col de Plum. Arrêt n°7.
Conséquence immédiate :
comment expliquer l'origine de la source du col de Plum ?
ou bien : comment
explique-t-on la présence d'une source à
cet endroit ?
II B: La description de la séquence ophiolitique.
Comment se caractérise la minéralisation chromifère
de GR2H ? Arrêt n°18.
Arrêt :
·
mine de
chrome de GR2H avec mise en évidence de péridotites foliées (harzburgites)
ainsi que le corps minéralisé lenticulaire dans des dunites .
Quelle est la nature
pétrographique des roches rencontrées dans les affleurements suivants ?
Arrêts :
Voir aussi les
arrêts au niveau du secteur de
·
Harzburgites, dunites , pyroxénites de la rivière
Lembi. Arrêt n°10.
·
Gabbros dans les dunites du Col des Deux Tétons.
Arrêt
n°12.
·
Werhlite, pyroxénite du Col de Mouirange.
Arrêt n°11.
Quel intérêt présente le
"filon" de tonalite injecté dans les ophiolites ?
Arrêt n° 13.
Arrêt :
·
Entre le col des Deux Tétons et le col de Mouirange
: métamorphisme de contact.
Cette séquence est-elle
complète ? Arrêt n° 13.
Arrêts :
·
En fin de sortie, synthèse des observations et essai
de positionnement des différents arrêts sur une colonne ophiolitique théorique.
II C : Les processus
d'altération des péridotites.
Qu'est-ce qu'un profil
d'altération et comment le caractérise-t-on ?
Arrêts:
·
lieu dit Trafalgar : lavakas avec cuirasse et
latérites rouges. Arrêt n°10.
·
ancienne mine de nickel de Rouvray au col de Plum : latérites,
saprolites, roche-mère. Arrêt n° 9.
·
arrêts divers sur la route de Yaté permettant de
retrouver la roche-mère d'origine (protolithe).
Arrêt
n°17.
Quels intérêts économiques
présente l'altération des péridotites ?
Quels sont alors les
différents types de minerais de nickel exploités en Nouvelle-Calédonie ?
Exploite-t-on d'autres
substances métalliques ?
Arrêts:
·
ancienne mine de nickel de Rouvray, près de la
source du col de Plum. Arrêt n° 9.
·
ancienne mine de nickel "Bien Sur" dans le
secteur de
·
les minéralisations de platinoïdes secondaires du
secteur des Pirogues. Arrêts n° 21 à 26.
ANNEXE N° 2: Analyses chimiques des roches et altérites.
|
ANALYSES CHIMIQUES DE ROCHES ET ALTERITES
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d'après B.Pelletier (1989, 1990, voir la bibliographie). |
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Eléments chimiques |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
exprimés en oxydes |
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|
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|
|
Si O2 |
49,25 |
47,98 |
47,78 |
51,02 |
45,25 |
9,39 |
43,8 |
44,47 |
42,3 |
41,35 |
41,12 |
64,5 |
43,9 |
|
Al2O3 |
13,3 |
11,68 |
0,95 |
1,91 |
6,79 |
6,26 |
9,38 |
30,37 |
35,03 |
0,49 |
1,05 |
19,6 |
18,5 |
|
Fe2O3 |
3,23 |
|
|
|
19,08* |
62,64* |
|
2,09* |
7,37* |
14,07* |
1,45 |
3,8 |
|
|
FeO |
8,72 |
10,46* |
11,14* |
8,79* |
|
|
10,23* |
0,58* |
|
|
|
2,86 |
1,5 |
|
MgO |
8,25 |
7,91 |
31,09 |
29,6 |
11,6 |
2,86 |
15,65 |
0 |
0,05 |
37,69 |
29,01 |
1,98 |
5,4 |
|
CaO |
9,95 |
9,5 |
1,4 |
2,6 |
6,25 |
0,36 |
10,39 |
16,69 |
0,48 |
0,35 |
0,38 |
3,72 |
17,1 |
|
Na2O |
3,2 |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
4,42 |
ND |
|
K2O |
0,23 |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
2,43 |
ND |
|
MnO |
0,3 |
ND |
0,24 |
0,22 |
0,39 |
1,7 |
0,13 |
0 |
0,04 |
0,11 |
0,19 |
0,04 |
ND |
|
CoO |
ND |
ND |
0,01 |
0 |
0,01 |
0,27 |
0 |
0 |
0 |
0,01 |
0,02 |
ND |
ND |
|
NiO |
ND |
ND |
0,14 |
0,13 |
0,32 |
0,46 |
0,46 |
0 |
0,38 |
0,43 |
2,27 |
ND |
ND |
|
Cr2O3 |
ND |
ND |
0,23 |
0,23 |
0,9 |
2,51 |
0 |
0 |
0 |
0,21 |
0,69 |
ND |
ND |
|
TiO2 |
1,39 |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
ND |
0,66 |
ND |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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LEGENDE: |
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Roche n°1 : |
Basalte du Mont Dore (analyse J.H Guillon,
1975).( Arrêt n° 6). |
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|
Roche n°2 : |
Basalte du Mont Dore (arrêt n° 6). |
|
|
|
|
|
|
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|||||
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Roche n°3 : |
Orthopyroxénite (Baie des Pirogues).(Arrêt
n° 22b). |
|
|
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Roche n°4 : |
Pyroxénite
à gros grains (Baie des Pirogues).(Arrêt n°22b). |
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|
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|||||||||
|
Roche n°5 : |
Pyroxénite altérée (Plum).(Arrêt n°22b). |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Roche n°6 : |
Latérite sur Pyroxénite (Plum) (Arrêt
n°22b). |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
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|
|
|
|
|
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|
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|
Roche n°7 : |
Gabbro à hornblende (Plum).Analyse de
l'amphibole.(Arrêt n°21a). |
|
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||||||||||
|
Roche n°8 : |
Gabbro à hornblende (Plum). Analyse du
plagioclase (Idem) |
|
|
|
|
|
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||||||
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Roche n°9 : |
Argile kaolinique (altération des
plagioclases) (idem) |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Roche n°10 : |
Harzburgite légèrement altérée (Mont
Dore).(Arrêt n° 9 ?). |
|
|
|
|
||||||||
|
Roche n°11 : |
Saprolite dérivant de la roche précédente.
(idem) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Roche n°12 : |
Granodiorite de Saint Louis. |
|
|
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|
|
|
||||
|
Roche n° 13 |
Gabbro de |
|
|
|
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|
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Valeur * : |
Fe exprimé en totalité en Fe2o3 selon
qu'il s'agit de roches |
|
|
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|||||||||
|
|
altérées ou de roches saines. |
|
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||||
|
ND : |
Element non dosé. |
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|
|
|
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|
|
|
||
La lecture du document appelle , avant tout, quelques remarques préliminaires.
Selon F. de Larouzière dans le dictionnaire des roches d'origine magmatiques (Editions BRGM, Col. Manuels et Méthodes), on caractérise ces dernières selon les critères suivants:
-
roches acides- basiques:
roches acides: teneur en silice supérieure à 66%.
roches intermédiaires: SiO2 compris entre 52% et 66%.
roches basiques: SiO2 compris entre 45% et 52%.
et enfin, les roches ultrabasiques: teneur en SiO2 inférieure à 45%.
d'ou le simple constat: même les
roches ultrabasiques possèdent des taux importants de silice ce qui nous amène
au second constat, les minéraux silicatés sont les plus représentatifs de
-roches alcalines à hyperalcalines:
les roches alcalines sont, pour
simplifier, des roches qui contiennent des feldspaths alcalins (orthose,
albite) et parfois des pyroxènes ou des amphiboles sodiques. Dans le dernier
cas, la présence de ces deux familles de minéraux fait que l'on obtiendra des
roches hyperalcalines ou ,selon la terminologie anglo-saxonne,
"peralcalines". En outre, si le quartz est présent, elles seront
qualifiées de roches saturées. Dans le cas contraire, il se formera en lieu et
place du quartz et des feldspaths, une famille de silicates déficitaire en silice,
les feldspathoïdes et on obtiendra des roches sous-saturées (en silice).
Conventionnellement on met en place deux approches afin de classer et de nommer les roches magmatiques:
-soit on se fonde sur la
composition minéralogique en utilisant le microscope polarisant et, dans ce
cas, on replace souvent la roche dans des diagrammes triangulaires du type
Streckeisen.
-soit on procède à une analyse
chimique dont les résultats sont exprimés en poids ou pourcentages d'oxydes et
on effectue de savantes recombinaisons chimiques à l'aide d'une calculette afin
de reformer des minéraux vraisemblables mais qui n'étaient peut-être pas ou peu
présents à l'observation initiale au microscope polarisant.
Dans le premier cas, on obtient le mode de la roche, dans l'autre, la norme ou composition virtuelle. Il va s'en dire que les calculs normatifs sont utilisés prioritairement dans le cas des textures des roches volcaniques.
Quant à ces dernières, leur nomenclature repose sur la teneur en silice. Aussi, aura-t-on pour simplifier:
des basaltes (ou leur équivalent grenu, des gabbros) si SiO2 est inférieure à 54%.
des andésites (ou des diorites) : SiO2 compris entre 54% et 62%.
des rhyolites (ou des granites) : Si O2 est supérieure à 62 %.
Pour en revenir à notre tableau, dégageons quelques points essentiels:
-les roches du Mont Dore (n°1 et 2) indiquent des valeurs en SiO2 inférieures à 50 % : ce sont des basaltes et non des andésites. D'autre part, si l'on reporte dans un diagramme alcalins-silice, les valeurs proposées, ces roches appartiennent à la série tholéiitique de type P. MORB (P comme Pacifique).
-les pyroxénites (n° 3 et 4) sont des roches basiques comme l'indique le pourcentage "modeste" en SiO2, ferromagnésiennes (FeO, MgO élevés) et déficitaires en alumine (les pyroxènes montrent parfois des substitutions partielles de Si par Al).
Lorsque ces dernières sont altérées, corrélativement à une diminution des valeurs en silice et magnésium, on observe un accroissement des teneurs en fer et aluminium. Notons également un enrichissement, modeste certes, en nickel .
Les observations précédentes restent également valables au stade ultime de l'altération des pyroxénites (échantillon n° 5).
Ces remarques relatives aux pyroxénites constituent un fait marquant de l'altération en climat tropical humide des roches basiques au sens large.
-Les analyses des échantillons n°7 (amphibole), 8 (plagioclase) et 9 (argile d'altération des plagioclases) permettent d'établir les résultats suivants:
l'amphibole analysée montre des teneurs notables en fer, magnésium et calcium. Il pourrait s'agir d'une ferrohornblende présentant, là aussi, une substitution partielle du silicium par l'aluminium.
le plagioclase indique des valeurs importantes en Si, Al et calcium. Remarquons que l'élément sodium n'a pas été dosé. Sachant que les plagioclases forment une solution solide entre un pôle Na et un pôle Ca, on peut admettre que le plagioclase analysé est probablement une anorthite (pôle Ca) ou proche de cette espèce minérale ("Bytownite").
un enrichissement en alumine, un peu de calcium et de fer caractérisent l'argile provenant de l'altération des gabbros.. Là aussi, il pourrait s'agir vraisemblablement de kaolinite (Al2Si2O5(OH)4) accompagnée d'un peu de smectite alumineuse (Montmorillonite).
-Les échantillons analysés n° 10 et 11 nous permettent de mettre en place un certain nombre d'observations qui seront, par la suite, traitées de manière plus précise dans l'annexe n°4.
L'altération des harzburgites s'accompagne d'un accroissement des teneurs en fer et alumine et parallélement, d'une diminution de la teneur en magnésie. On constate également un enrichissement en nickel dans la saprolite.
-On peut mettre en relation la composition chimique d'une roche, ici la granodiorite, avec l'observation de cette dernière au microscope polarisant.
En effet:
la teneur importante en silice permet de situer cette roche dans le champ des granitoïdes. Qui plus est, l'observation en lame mince par B.Pelletier a montré l'abondance de quartz. Cela dit, la valeur modeste affichée par le calcium et celle, relativement importante, du sodium permettent de situer le pôle du plagioclase dans un domaine proche de celui de l'albite. Ce que confirme l'examen au microscope.
le potassium est en quantité peu importante. L'absence d'orthose le confirme. Cet élément est probablement lié à la présence de micas (biotites ,) proches de la série annite-phlogopite.
-Quant au gabbro de
c'est une roche basique (SiO2 voisin de 45 %).
il montre un taux élevé en calcium : le plagioclase est probablement de type anorthite ("Bytownite" en lame mince).
la présence de fer et de magnésium est en quantité suffisante pour former des pyroxènes (note: en lame mince, absence d'olivine) de composition chimique voisine de la pigeonite (en lame mince, diallage).
ANNEXE N° 3: Essai de coupe géologique du secteur de
Quelques commentaires
sucçints à propos de la coupe géologique (voir page suivante)
J'ai jugé bon de rajouter à la coupe originale proposée par D.Traoré dans sa thèse (voir bibliographie), les niveaux de gabbros en masse et filoniens ainsi que les pyroxènites filoniennes. D'autre part, les profils géochimiques 1 et 2 étudiés par D.Traoré indiquent des protores sensiblement différents. Aussi ont-ils été intégrés dans la coupe. On ne trouvera pas, par contre, les alternances de dunites et de wehrlites décrites par ailleurs dans le texte, ni les harzburgites sous jacentes. En définitive, le résultat obtenu sera une coupe schématique simplifiée d'une colonne ophiolitique , basaltes supérieurs et harzburgites en moins.
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Evolution géochimique du couple Pt/Pd suivant les deux profils:
a) Un rappel des faits:
En 1990 démarra une campagne d'inventaire et de prospection pour les éléments du groupe du platine (EGP) dans le cadre plus général du programme de l'Inventaire Minier du Territoire. A la fin de cette campagne, un certain nombre d'anomalies (note: il y a anomalie si la teneur est supérieure à 150 ppb Pt) furent mises à jour au terme d'un travail important (prospection alluvionnaire, géochimie, cartographie précise des zones au 1/5.000…). Trois principales zones furent reconnues:
- le massif de Tiébaghi Est.
- l'île Ouen.
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l'embouchure de
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On s'intéressera au dernier secteur.
b) La zone minéralisée de
Ainsi que nous l'avions écrit précédemment, la particularité de cette zone réside en la présence de dykes qui recoupent les unités de dunites et de werhlites (voir à ce propos la carte géologique détaillée du secteur établie par P.Maurizot au 1/5.000). Ces dykes sont, soit des gabbros à hornblende, soit des pyroxénites à chromite minéralisées en EGP. Ajoutons que certaines werhlites du secteur présentent également des niveaux stratiformes de chromite également à EGP. Cet ensemble de roches constituent la minéralisation primaire. Les teneurs, quoique très localisées, peuvent dépasser 20g/T (comm.orale P.Maurizot).
A cette minéralisation primaire s'ajoute une concentration en Pt/Pd dans les latérites (minéralisation secondaire). Là aussi, il faut souligner le formidable travail d'investigation mené lors de l'Inventaire Minier dans la mesure où les analyses ont montré dans le manteau d'altération , hors tout environnement minéralisé, des valeurs supérieures à 250 ppb soit, approximativement un enrichissement cinq fois supérieur aux teneurs de la roche- mère. Dans la zone minéralisée, il n'est pas rare au sein des latérites d'obtenir des teneurs voisines de 1g/T (comm. orale P.Maurizot).
Il semble qu'à la lueur des travaux récents, on soit en mesure d'établir les faits suivants :
- les minéraux du groupe du Platine sont inclus dans la chromite. Les dykes de pyroxénites contrôlent la minéralisation primaire et constituent, de fait, un guide de prospection.
- le cas de la minéralisation secondaire appelle les commentaires suivants:
a) les minéraux du groupe du platine ne se retrouvent plus dans la chromite. Cette dernière est, du reste, peu fréquente dans les latérites de ce secteur. On peut alors conclure que, par le jeu de l'altération, les EGP ont été mis en solution et enrichi de manière continue les latérites.
b) quelque soit la nature du protolithe, les concentrations importantes d'EGP se localisent préférentiellement dans la saprolite avec une nette prédilection pour la saprolite fine.
In fine, concluons cette partie par une remarque simple.
A la lueur de nos observations, il semble que, malgré tout, les teneurs en Pt/Pd des deux profils, quoi qu'intéressantes, ne reflètent pas suffisamment les données de terrain. Sachant que l'on peut obtenir des teneurs beaucoup plus élevées dans le manteau d'altération, comment expliquez alors des valeurs aussi peu significatives dans les deux profils présentés ? Une explication peut être tentée. Il semblerait que ces deux derniers ne soient pas en relation directe avec la zone minéralisée primaire et, si tel était le cas, il serait judicieux d'effectuer d'autres profils géochimiques au droit de cette zone.
A propos des chromites du secteur de
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La composition chimique des chromites platinifères du secteur des Pirogues est remarquablement constante dans un diagramme ternaire Cr2O3-Al2O3 et FeO et se distingue nettement des chromites du massif de Tiébaghi et des chromites disséminées du Grand Massif du Sud.
On remarquera que les chromites de la rivière des Pirogues montrent un appauvrissement en chrome corrélé à un enrichissement en fer du liquide résiduel. Cette dernière observation indiquerait que les chromites ont été formées à partir d'un magma évolué (T.Augé, D. Traoré et al.).
Partant de cette observation, on peut proposer le mécanisme suivant : au cours de l'évolution d'un magma parental, l'élément Fer moins compatible que le Magnésium s'est incorporé préférentiellement dans les pyroxènes, minéraux qui cristallisent après les olivines. Le Chrome et les Platinoïdes pourraient provenir d'une seconde phase de génération de magma et se seraient fixés dans les pyroxènes en cours de cristallisation, les olivines étant formées.
ANNEXE N° 4: Profil d'altération d'une
roche ultramafique et évolution géochimique des principaux oxydes suivi d'une discussion sur la présence de
manganèse et de cobalt dans les profils d'altération.
Ce document important (voir page suivante) met en relation d'une part, un profil classique d'altération sur un massif ultramafique bien drainé et, d'autre part, les variations de composition chimique d'éléments majeurs exprimés en pourcentage d'oxydes.
Quelques remarques au préalable:
¨ Cette succession verticale des principales formations du sol et du sous-sol est théorique. En effet, tous les horizons présentés, du sol à la saprolite, ne se rencontrent pas partout . Les latérites jaunes, par exemple, sont plutôt discrètes dans le secteur du col de Mouirange. On peut donc s'attendre à trouver, par ailleurs, des péridotites saines à l'affleurement avec peu ou pas de couverture latéritique, une cuirasse directement posée sur la roche mère. Et tous les autres cas possibles.
¨ Ce profil est également conditionné par la nature pétrographique de la roche-mère initiale. Si le protolithe était un granitoïde, nul doute que les horizons présenteraient des aspects pétrographiques et géochimiques différents. Notons que dans le cas d'une roche mère alumineuse, les horizons seraient des bauxites (cas du crétacé inférieur provençal). Cela dit, une couverture latéritique, quelque soit la nature du substratum et à quelques nuances près, reste l'apanage des climats tropicaux. Ce qui nous amène au point suivant.
¨ Ce profil d'altération n'est observable qu'en climat tropical humide et bien drainé. Ces deux dernières conditions impliquent que, premièrement, l'altération des roches ultramafiques en d'autres climats donnerait des résultats radicalement différents. Les péridotites altérées de l'Anti-Atlas marocain ou même celles des Alpes Franco-Italiennes ne ressemblent pas beaucoup à celles de Nouvelle-Calédonie. Deuxièmement, on rappellera que le milieu doit être suffisamment drainé pour générer des horizons à limonites qui sont des oxy-hydroxydes ferriques plus ou moins hydratés au niveau de la saprolite et des latérites jaunes. Dans le cas contraire, les horizons seraient composés majoritairement de minéraux argileux et le profil obtenu serait différent de celui présenté ici.
Revenons maintenant à la mise en relation des deux documents et essayons d'en dégager les faits principaux :
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L'olivine et la serpentine,
minéraux silicatés ferro- magnésiens sont les constituants majeurs des roches
ultramafiques de
¨ Un fort lessivage (dissolution) de la magnésie (MgO) et de la silice (SiO2) surtout à partir des olivines, de la serpentine primaire ferrifère et accessoirement des pyroxènes. Cela entraînera une diminution sensible de la densité ainsi qu'une augmentation de la porosité au niveau de la saprolite.
¨ Les olivines détruites plus ou moins complètement seront remplacées par des oxy-hydroxy ferriques en partie amorphes (limonites) et des minéraux argileux. Les serpentines primaires riches en fer, plus résistantes, donneront ultérieurement des résultats comparables. D'ou, corrélativement à cette diminution des teneurs en MgO et SiO2, on constate un accroissement des valeurs en oxydes de fer (Fe2O3) à partir de la saprolite jusqu'à la surface. La silice néoformée précipitera, du fait de la quasi-absence d'aluminium dans le milieu, sous la forme d'un gel colloïdal hydraté évoluant en tridymite et cristobalite de basse température (opale) puis en quartz microcristallin (calcédoine). La brucite (hydroxyde de magnésium) quant à elle sera éliminée par les eaux de ruissellement ou bien formera sporadiquement de la magnésite (carbonate de magnésium autrefois appelé giobertite) .
¨ Les limonites (et accessoirement les minéraux argileux) générés au cours de l'étape précédente sont des minéraux plus ou moins bien cristallisés en goethite qui se rencontrent dans la saprolite et surtout dans la latérite jaune. La cristallisation des limonites en goethite qui est un oxy-hydroxyde de fer va s'accompagner d'une libération de nickel.Ce dernier ne pouvant pas s'incorporer au réseau cristallin de la goethite. Le nickel va être alors mis en solution * par les acides organiques du sol (acides humiques et fulviques) et probablement par le dioxyde de carbone provenant des activités respiratoires du sol et du sous-sol et ira percoler lentement dans les latérites jaunes ( d'ou un accroissement sensible des teneurs en NiO) qui vont vite être saturées. Cette migrati