Tout d'abord le Ministère du Commerce et de l'Industrie du Sultanat d'Oman (Ministère du Commerce et de l'Industrie, Direction des Minéraux, Commissions Géologiques) et notamment Monsieur Cichy et Martin Erdmann pour m'avoir permis de faire mes premiers pas en pétrologie expérimentale.
Discussion 535
The experimental study of hybridization and hydration processes: A key to the understanding of the lithological
INTRODUCTION
La définition donnée ici est issue de la littérature et est donc celle généralement acceptée par l'ensemble de la communauté scientifique. Les cumulats ultrabasiques sont présents tout au long de la séquence mais sont principalement concentrés à la base de la section (Hopson et al., 1981; Browning, 1982).
Les variations granulométriques et la cristallisation des amphiboles secondaires dans ces gabbros témoignent d'une circulation importante de fluides hydrothermaux au sommet de la section crustale (Nehlig et Juteau, 1988; Nicolas 1989). Une des caractéristiques structurales essentielles de cette unité est la rotation de la foliation magmatique : elle est horizontale en bas, au contact des cumulats lités, mais devient progressivement verticale et parallèle à l'orientation des dykes de diabase, en haut, à le contact avec le complexe veineux (par ex.
Cette unité est constituée principalement de basaltes en coussins et de rares coulées de lave massives interstratifiées localement avec des sédiments métalliques appelés « umbras ». Cette unité est constituée essentiellement de laves en coussinets et de coulées massives associées à quelques filons-couches et brèches de coulées.
Questions : Quelles sont les caractéristiques pétrographiques, géochimiques et structurelles de toute la partie crustale profonde de l'ophiolite d'Oman. Objectif : Etudier les caractéristiques structurales de la section crustale profonde dans certaines zones fortement tectonisées de l'ophiolite (par exemple les massifs de Bahla et de Sumail).
ETUDE PETROGRAPHIQUE ET CLASSIFICATION
Plg est automorphe à sub-automorphe et présente localement des joints de grains de 120° (texture mosaïque) (Fig. 1.98b). On les observe rarement dans des cristaux sub-automorphes plus gros, d'environ 1 mm (Fig. 1.99b). Dans ces norites, les Cpx sont observés dans de petits cristaux interstitiels se développant parmi les autres phases minérales (Fig. 1.99a) et/ou dans des cristaux poécilitiques comprenant le Plg et l'Opx (Fig. 1.98b).
Dans la plupart des gabbronorites, Cpx présente des inclusions sous-automorphes (arrondies ou en forme de bâtonnet) de Plg et/ou Opx (Fig. 1.103 et 1.104). Dans l'échantillon à gros grains 08MA74A, de petits cristaux Opx riches en solution se développent au bord de Cpx (Fig. 1.107b). Notez la différence de taille entre les solutions observées dans Opx et celles observées dans Cpx (voir Figure 1.105).
Plg est généralement observé dans les cristaux sub-automorphes présentant de rares inclusions de Cpx (Fig. 1.112). Ils sont sub-automorphes à xénomorphes et sont parfois observés en position interstitielle entre les silicates (Fig. 1.121). Les Ol ont une morphologie automorphe à sous-automorphe et des tailles d'environ 1 à 2 mm (Fig. 1.124).
Ils ont une morphologie sub-automorphe à xénomorphe et sont généralement observés parmi les minéraux ou inclus dans les Cpx (Fig. 1.133). Ol présente généralement des morphologies automorphes à sous-automorphes avec des formes souvent sphériques (Fig. 1.166a-b). Ils sont également observés dans les inclusions de Plg et Opx, mais uniquement dans l'échantillon 09BA14 ZI (fig.1.170).
Ils sont généralement sous-automorphes et sont le plus souvent observés inclus dans les cristaux de Cpx (Fig.1.182). Les Opx sont également observés "fixés" entre les deux types de Cpx (c'est-à-dire xénomorphes et/ou sous-automorphes) (Fig.1.183b-c). Ils sont sub-automorphes à xénomorphes et sont principalement observés entre les silicates et plus rarement inclus dans le Cpx (Fig.1.195).
Ces minéraux sont sous-automorphes et sont principalement observés entre les silicates et inclus dans Cpx (Fig.1.200). Ol est clairement interstitiel dans ces échantillons et se développe entre les cristaux de Cpx (Fig.1.204). Les chromites sont automorphes à sub-automorphes et sont principalement observées entre les silicates et dans Cpx, mais rarement dans Ol (Fig.1.208a).
Dans l'échantillon 08MA75B (échantillon à grains fins), le Cpx est à la fois sous-automorphe et xénomorphe, de petite taille (1 mm en moyenne) et présente de nombreuses inclusions Opx essentiellement cohérentes avec les cristaux inclus lors de la cristallisation du Cpx (fig.1.211) . Les exclusions d'Opx et de Cpx et les interpénétrations entre cristaux de Cpx sont rarement observables et toujours de taille inférieure à celle des échantillons précédents (fig.1.211). Opx présente généralement une morphologie sous-automorphe voire automorphe, notamment chez le spécimen 08MA75B (fig.1.212).
Dans l'Opx des échantillons 08MA79B et 08MA78A, de fines lamelles de Cpx sont souvent observées parallèlement aux clivages des cristaux hôtes correspondant aux solutions (Fig. 1.213). Dans tous les échantillons, Opx représente également les inclusions Cpx, qui correspondent aux cristaux piégés lors de la cristallisation du cristal hôte (Fig. 1.212). Dans l'échantillon 08MA79B et parfois dans 08MA78A, de petits cristaux de Cpx et Opx xénomorphes ou subautomorphes sont observés, associés à des Plg interstitiels, situés entre de gros cristaux de pyroxène automorphes à subautomorphes (Fig. 1.216a).
Les Opx ont une morphologie sous-automorphe à xénomorphe (Fig. 1.218a) et sont parfois observés dans les cristaux interstitiels entre Ol (Fig. 1.218b). Des inclusions Opx sont parfois observées dans Ol, ce qui confirme la cristallisation simultanée de ces deux phases (Fig. 1.220). Comme Ol et Opx, les chromites ont une morphologie sous-automorphe à xénomorphe (Fig. 1.222a-b).
On les retrouve le plus souvent en position interstitielle entre Ol et/ou Opx mais sont rarement inclus dans ces minéraux (fig.1.222). Dans l'un des échantillons (08WU1E ZII), des cristaux arrondis de Plg sont parfois inclus dans Cpx (fig.1.226d). Ils sont moins souvent observés dans les cristaux automorphes entre minéraux ou inclus dans Ol et Cpx (fig.1.227c).
En raison de l'altération importante de la plupart de ces échantillons, les proportions de phase sont difficiles à estimer, de sorte que l'erreur dans les proportions est plus grande que pour les autres lithologies. Ils n'ont pas été inclus dans la classification précédente et/ou n'ont pas été étudiés en détail soit en raison de leurs caractéristiques minéralogiques particulières, soit en raison de leur état d'altération très prononcé, soit en raison de leur degré de déformation élevé, soit enfin parce qu'ils sont des diorites et des plagiogranites dont les relations avec les chambres des cumulats basaux (appelés cumulats feuilletés) et donc le problème de ma thèse n'est pas direct. Les minéraux accessoires (< 1 %) correspondent à la préhnite formée lors de l'altération par le plagioclase et au quartz.
On peut noter que ces roches sont similaires en texture et en minéralogie à l'échantillon 08WU6, défini comme Opx précoce et gabbro oxydé (section II.1.b.2). Les seules différences sont que cette dernière ne contient pas d'amphiboles primaires, elle possède des Opx et elle est moins modifiée, alors que la plupart des Px sont encore analysables. Opx aurait pu être initialement présent dans ces ferrogabbros, mais il est difficile de confirmer cette hypothèse puisqu'aucun vestige de ce minéral n'a été trouvé, comme ceux observés dans l'échantillon 08WU6.
Les minéraux opaques sont exceptionnellement abondants (~15 %) et riches en titane (ilménites, titanomagnétites et parfois rutiles) (Fig. 1.228). Ces oxydes ont une morphologie subautomorphe à automorphe et sont généralement de grande taille (~ 1 mm) (Fig. 1.228). Il s'agit généralement d'ilménites (fig. 1.229b), mais des sulfures sont parfois visibles dans certains échantillons (08BA11).
La préhnite, du fait de l'altération du Plg, est parfois un minéral accessoire (< 1 %) dans ces roches. Les minéraux accessoires sont la préhnite (5%), probablement issue de l'altération du Plg, et le sphène (1%) qui s'observe sous forme de cristaux sub-automorphes (fig.1.230a). Cet échantillon présente principalement de l'épidote (~70 %) sous forme de larges zones fibroirradiées (fig.1.230b) ou de cristaux sub-automorphes, et du quartz sous forme de grains sub-automorphes à xénomorphes (fig.1.230b).
J'ai surtout fait ma classification des cumulats selon l'ordre de cristallisation des phases minérales, en considérant les minéraux cumulus et les minéraux post-cumulus. Superposition cryptique ; Irvine, 1982 : ce litage est caractérisé par une variation de la composition chimique des phases cumulus/post-cumulus d'un lit à l'autre. Par conséquent, cette étude montre que la croûte profonde de l’ophiolite d’Oman est très diversifiée.
Des amphiboles ignées sont observées dans les minéraux post-cumulus du gabbro (s.l.), de la troctolite (s.l.) et plus rarement de la wehrlite (s.l.) (Tableau 1.1). Des indications indirectes de la présence d'eau dans les échantillons correspondent à certaines structures et textures observées. Les amphiboles secondaires et les spinelles d'aluminium démontrent une interaction dans des conditions sub-solidus (c'est-à-dire après la cristallisation de la roche) à des températures autour de 700 - 800°C.
LE MASSIF DE WUQBAH
Dans le paysage, au niveau de ce contact, on observe des montagnes à base en pente douce formée de péridotites mantelliques et surmontée de roches cumulées litées aux bancs bien définis (fig.2.3a et 2.4a). Dans le détail, le contact entre les péridotites mantelliques et les cumulats enrobés est marqué par une zone bréchique dans la direction N120 formée de blocs arrondis de péridotites mantelliques et de blocs, voire de bancs entiers, de cumulats encaissés piégés dans un ciment serpentineux et de carbonate ( Fig. .2.3b) . Cette zone de brèche est très épaisse au nord (~ 5 m) (Fig.2.3b) et semble s'amincir au sud pour disparaître entièrement dans les péridotites du manteau.
Les cumulats situés juste au-dessus de la faille correspondent essentiellement à des péridotites (herzolites Plg) présentant un litage fin aux proportions caractérisées par des variations de l'abondance modale de Plg (Fig. 2.4b). En remontant la séquence à partir de la faille, on observe une évolution vers des cumuls bien lités offrant une alternance de lits de péridotites centimétriques (lherzolites en Plg) et de roches gabbroïques (gabbronorite en Ol) (lit d'ordre de cristallisation) ( fig. . 2.4b). Après cet intervalle finement lité, on observe une séquence cumulative épaisse (plus de 50 m), essentiellement constituée de lits gabbroïques alternés (gabbros Ol et gabbros Ol et Opx tardifs) présentant une stratification modale interne plus fine (Fig. 2.4a).
On peut conclure que l'épaisseur de la zone de transition (Fig. 2.4a), trouvée sur le terrain, n'est qu'approximative, la faille ayant effacé une partie de la séquence magmatique originale. La zone orientale (Fig. 2.5c) est formée d'une grande masse de péridotites feuilletées, perforées par des bancs de plusieurs centimètres de roches gabbroïques. La zone centrale (Fig. 2.5b) est formée par l'alternance de bancs de gabbro (gabbro, gabbro sur Ol, gabbro sur Ol et Opx tardif) et de bancs de péridotite (cumulat wehrlitique, wehrlite sur Cpx précoce et Plg tardif) de dimensions centimétriques à métriques. taille.
La zone ouest (Fig. 2.5a) est caractérisée par une alternance de bancs de gabbro centimétriques (gabbro Ol et Opx tardif et gabbro Opx précoce), les bancs de péridotite étant relativement rares ou du moins peu visibles sur le terrain. On peut observer que dans tout l'affleurement, les couches de gabbro représentent généralement des couches internes plus fines dont la taille varie du millimètre au centimètre (Fig. 2.5c). D'après la carte du BRGM (Béchennec et al., 1992) (Fig. 2.1) et le degré de différenciation de ces roches, ces dernières n'appartiennent probablement pas à la séquence crustale profonde.
