"Labradorites" à dioxyde de titane du Tourmalet

Eric Thomas

 

          Le secteur du Tourmalet est très riche en roches vertes, dites « labradoritiques », pour simplifier grandement, car elles ont en réalité des compositions chimiques assez variables (et pas nécessairement à base de « labrador » qui est un feldspath faisant partie de la famille des feldspaths plagioclases). On ne sait pas grand-chose à vrai dire des conditions de leur mise en place : on sait néanmoins qu'elles sont, pour la plus grande partie d'entre-elles, postérieures à l'intrusion des granites hercyniens car on en retrouve jusqu'au coeur du Massif de Cauterets-Panticosa daté vers 320Ma. Sans doute traduisent-elles un événement tardif dans la constitution de la chaîne hercynienne, peut-être même déjà son effondrement gravitaire articulé sur de grandes failles normales(1) (les exposants renvoient à un petit lexique en fin de document). Ces roches portent en général les marques (plis, cassures, schistosité, etc.) de déformations postérieures à leur mise en place : c'est la signature des événements pyrénéens et en terme de minéralogie, ce sont ces derniers qui vont nous intéresser.

Andésites et labradorites du secteur du Tourmalet :

       Sous cette appellation (a sur la carte de Campan par exemple ci-dessous) sont rassemblées des roches de teinte verdâtre ou grise, en dykes(2) et sills(3)de quelques centimètres à plusieurs mètres d'épaisseur dispersés sur toute le territoire haut-pyrénéen mais particulièrement nombreux à proximité des grands accidents (vallée de l'Yse, Soum de Moustayou, Tourmalet, Serpolet, Arbizon, etc.). Ces roches sont caractérisées par l'association en proportions variables de plagioclase, de pyroxène (en général l'augite) et d'amphibole (hornblende, trémolite). A. Bresson (1903) sépara des porphyrites, des diabases labradoritiques et des labradorites. M. Mille (1960) distingue quatre types dans le secteur de Barèges : association d'un plagioclase et d'un pyroxène; un plagioclase et une horblende; plagioclase seul; plagioclase et trémolite. Les deux premiers ont été reconnus par A. de Romeu (1904) dans l'Arbizon et au lac Bleu. Le premier est le plus fréquent. C'est une roche à fond vert sombre sur laquelle se détachent des petits cristaux blancs de feldspath. Sa structure est microlitique porphyrique avec des phénocristaux d'oligoclase ou d'andésine non zonés, à macle de l'albite, englobant parfois des biotites et des amphiboles, et des cristaux d'augite dans un fond microlitique peu abondant de plagioclase, d'amphibole et de pyroxène.

CarteTourmalet

Extrait de carte géologique à 1/50.000 : Le Tourmalet. Les bandes labradoritiques (a) sont figurées en orange dans le Carbonifère (h3d) au nord du Massif de Néouvielle (rouge)

 Labradorites » et roches basiques sur les secteurs alentours :

          on trouve de nombreuses occurrences de roches basiques à compositions variées (dolérite de composition gabbroïque ou syénodioritique) très largement réparties sur l'ensemble de la Haute-Chaîne. Ces roches n'ont souvent pas fait l'objet d'une cartographie très précise ; la plupart n'est pas figurée sur les cartes géologiques. Cependant, l'une d'entreelles est particulièrement intéressante : dans le secteur de Gavarnie se trouve un dyke(2)  à gros cristaux de kaersutite (amphibole) sur lesquels une datation a donné un âge de 268 ± 7 Ma (Debon et Zimmermann, 1993), qui traduit bien un âge de mise en place tardi-hercynien.

GoogleEarthVue en perspective (Google Earth): Le Tourmalet avec localisation des pitons labradoritiques

WARNING : à force de voir passer de nombreux minéralogistes, les pitons de labradorite du Tourmalet sont victimes de leur succès. Ils sont maintenant très peu stables et sapés à leur base, les rendant particulièrement instables... Aussi, vaut-il mieux parcourir les éboulis coté Barèges ou ceux coté La Mongie : on y fait des découvertes au moins aussi intéressantes que sur les murs euxmêmes...

          Ce sont les événement pyrénéens qui vont être à l'origine d'une cataclase(4)  importante de ces roches basiques. Alors que les schistes, et plus modérément les grès, du Carbonifère vont se déformer d'une façon plutôt souple par plissement, par glissements de bancs à bancs ou par l'utilisation d'anciens plans structuraux (schistosité, foliation), les bancs de labradorite ne vont pouvoir encaisser ces déformations : ils vont alors se fracturer en une série de fentes d'allure plutôt sigmoïde qui seront ultérieurement remplies par des fluides hydrothermaux principalement en calcite et en quartz. Plus tardivement, un réajustement des contraintes tectoniques va faire s'ouvrir de petites fissures annexes, jamais très développées (quelques mm à cm d'ouverture pour quelques dizaines de cm de long) dans lesquelles, et c'est encore un mystère pour la Science, la cristallisation d'oxydes de titane sous ses trois formes courantes (anatase, brookite et rutile) va s'opérer. Le titane étant un élément peu mobile, on pense qu'il provient directement de l'altération hydrothermale des augites titanifères présentes originellement dans les labradorites mais cela est actuellement très discuté et ne fait pas l'unanimité.

Pano1

Balade hivernale (Février 2013) au dessus de la Mongie : le plein de neige cette année !!

Pano2

Zoom sur le secteur de l'image précédente décrit dans cette note ...

          Les minéralisations qui vont nous intéresser sont donc celles d'oxydes de titane. Jusqu'à des périodes très récentes, on pensait que les Pyrénées étaient dépourvues d'oxyde de titane, à l'opposé des Alpes et notamment des Alpes françaises où avaient été trouvés les plus beaux exemplaires (le Plan du Lac, St-Christophe en Oisan pour les brookites, la Lauzière pour les anatases etc...). Or, on s'aperçoit que les Pyrénées n'ont pas grand-chose à envier aux Alpes (si ce n'est, peut-être la taille des minéraux) avec la découverte des gisements du Tourmalet, de Vielha, du Monesté (Jérôme), de la Bouleste, d'Ausseilla, du Lurien pour n'en citer que quelques-uns. D'autres sont en cours d'investigation coté Espagnol avec des minéralisations extraordinaires (rutile de Sallent de Galliego, anatases et brookites centimétriques de l'Anayet...).

Anatase : c'est une espèce minérale qui cristallise dans le système tétragonal. Elle est formée d’oxyde de titane de formule TiO2 avec des traces de fer, d'antimoine, de vanadium et de niobium. La cristallisation peut être pseudo-octaédrique, bipyramidale pointue, tabulaire, prismatique, columnaire.

AnataseAnatase : Lhomme de Beurre, Massif de la Lauzière, Savoie, France. Photographie : Frédéric Hède

Objectif : BW APO 2X, champ photographié : 6mm

Brookite : la brookite est une espèce minérale qui cristallise dans le système orthorhombique . Elle est formée d’oxyde de titane de formule TiO2 avec des traces de fer de tantale et de niobium. Les habitus courants sont des cristaux tabulaires, lamellaires, prismatiques, bipyramidaux ou pseudohexagonaux.

BrookiteBrookite et quartz, Tête Noire, Trient, Valais, Suisse. Photographie : Frédéric Hède
Objectif : BW APO 2X, champ photographié : 8mm

La pseudobrookite est une espèce minérale formée d’oxyde de fer et de titane de formule (Fe3+, Fe2+)2(Ti,Fe2+)O5 qui cristallise, comme la brookite, dans le système orthorhombique. Cette espèce est absente au Tourmalet...

Rutile : le rutile est une espèce minérale qui cristallise dans le système tétragonal. Elle composée de dioxyde de titane de formule TiO2 avec des traces de Fe (près de 10 % parfois) de Ta, Nb, Cr, V, Sn. L'habitus est octaédrique et il se présente généralement, dans les pitons du Tourmalet, en long filaments noirs ou plus ou moins mordorés.

RutileRutile : Gries Pass, Äegene valley, Goms, Valais, Suisse. Photographie : Frédéric Hède
Objectif : Nikon CFI 4X, champ photographié : 3,5mm

Outre les systèmes cristallins parfois différents, ce trimorphe TiO2 est caractérisé par des conditions de formation différentes pour chacun des trois membres. Ainsi, en simplifiant un peu, le rutile est la forme la plus stable du dioxyde de titane et est produit à haute température, la brookite se formant à des températures plus basses et l'anatase se formant à des températures encore plus basses.

          Quelques exemples de minéraux des pitons labradoritiques du Tourmalet : les photographies des minéraux titanifères du Tourmalet ne sont pas légion. Il s'agit effectivement de micro-minéraux et leur photographie nécessite l'appareillage idoine (comme par exemple celui que nous a présenté Laurent Martin lors l'Assemblée Générale). Les tailles maximales des minéraux découverts sont assez confidentielles, voire inconnues. « On » dit que de belles brookites automorphes dépassant le centimètre ont pu être récoltées autrefois. Dans une fissure aujourd'hui disparue, un assemblage polycristallin de lames de brookite dépassant 5cm a été observé en place (Eric Juan) mais n'a pu être récolté (trop fragile). Les anatases, quant à elles, se présentent quasiment toujours (sauf rares exception) en bipyramides d'un bleu à reflets métalliques mais ne sont pas généralement gemmes comme systématiquement celles de la Bouleste par exemple. Les découvreurs du site (Eric Juan, David Chauvaud...) ont récolté à l'époque, dans les éboulis, des plaques minéralisées où certaines anatases avoisinent 0,8cm.

BrookFrédo1Un petit assemblage de brookites bien formées avec celle de droite traversée par des poils de rutile.
Coll. (2012) Frédéric Bec. Photographie Frédéric Bec (Canon Zoom X50 et bonette Raynox - 2013)

BrookFrédo2Une belle brookite avec du rutile à la base. Les cristaux limpides sont de l'albite. Ensemble du Champ : 2cm
Coll. (2012) Frédéric Bec. Photographie Frédéric Bec (Canon Zoom X50 et bonette Raynox - 2013)

AnarutAnatase et rutile – Col du Tourmalet
Coll. et photographie : Frédéric Hède Nikon CFI 4X – Champ : 3,5mm

BrookEricBrookite – Col du Tourmalet Coll. Eric Juan. Photographie : Eric Juan

AnaAnonymeAnatase – Une belle bipyramidée estampillée « La Mongie ». Coll. Et Photo. : anonyme

 

Dans les Pyrénées, toutes les anatases ne sont pas bleues :

AnaRougesAnatases rouges – Assemblage en provenance du Lurien (64)

Coll. et Photo. : Frédéric Hède – Componon 28mm – Champ photographie : 1,5mm

 

Toutes ne sont pas bipyramidées :

AnaLurienAnatase à habitus allongé – Lurien (64)
Coll. et Photo. : Frédéric Hède – OPD LWD 10X – Champ photographié : 1,4mm

 

Mais TOUTES sont superbes !!!

AnaBoulesteAnatase gemme bleue – Pique d'Arazur (Bouleste, 65)

Coll. et Photo. : Frédéric Hède – OPD LWD 10X – Champ photographié : 1,2mm

 

Lexique :

(1) Effondrement gravitaire d'une chaîne de montagne : je développerais succinctement ce thème un peu ardu dans une prochaine note si vous le désirez.

(2) Dyke : un dyke (ou dike) est une lame de roche magmatique qui s'est infiltrée dans une fissure à travers différentes couches de roches sédimentaires ou métamorphiques. L'épaisseur d'un dyke peut varier de quelques centimètres à quelques dizaines de mètres mais sa longueur peut atteindre plusieurs kilomètres. Avec l'érosion, un dyke peut se retrouver isolé des roches l'entourant et ainsi former un mur (structure verticale).


(3) Sill : un sill (ou couche filon) est une couche de roche magmatique souvent horizontale (à l'origine) qui s'est infiltrée entre des couches plus anciennes de roche sédimentaire, de roche volcanique ou le long de la foliation d'une roche métamorphique.

 (4) Cataclase : broyage naturel d'une roche et des éléments qui la composent qui sont réduits en petits débris anguleux, tordus et étirés.

lexDyke (ou dike) et sill : définitions

Références citées :

BRESSON A. (1903). — Étude sur les formations anciennes des Hautes et Basses-Pyrénées (Haute chaîne). Bull. Serv. Carte géol. Fr., n° 93, t. 14, 278 p.

MILLE M. (1960). — Étude pétrographique de quelques roches éruptives filoniennes des environs de Barèges (Hautes-Pyrénées). D.E.S., Besançon, 90 p.

DEBON F., ZIMMERMANN J.L. (1993) - Mafic dykes from some plutons of the western Pyrenean Axial Zone (France, Spain) : markers of the transition from Late-Hercynian to early Alpine events. Schweiz. mineral, petrogr. Mitt., t. 73, p. 421-433.

ROMEU A. (de) (1904). — Les roches filoniennes basiques de la région de l'Arbizon (Hautes-Pyrénées). Bull. Soc.fr. minéral, cristallogr., t. 27, n° 5, p. 87-96.