Rapport de Terrain du 12 Mai 2010 dans le massif de l’Esterel CorreWillis – Ruffin Flavien – Jourdon Anthony – Hubert Jeffrey

Sommaire Introduction ……………………………………………………………………………………………………………… 3 Partie 1 – Contexte géodynamique et série magmatique I - Série magmatique Permienne II - Origine des magmas III - Contexte géodynamique …………………………. 6 Partie 2 – Relation dynamisme éruptif et composition des magmas

Introduction Positions des différents sites visités : Au Mont Vinaigre : Site n°2 Site n°3 Site n°4 Site n°1

Positions des différents sites visités : A Saint Raphaël : Lac de l’écureuil Site n°6 Site n°7 Site n°5

A l’aide de nos observations sur le terrain ainsi que de nos connaissances nous allons voir le contexte géodynamique ainsi que la série magmatique de la région du massif de l’Esterel, plus précisément au mont Vinaigre ainsi que sur les plages de Saint-Raphaël. Les terrains du mont Vinaigre dates du Permien. Peut-il y avoir au cours des temps géologique une évolution sur la compositions des magmas d’une même région ? Nous verrons ensuite la relation entre les dynamismes éruptifs et les compositions magmatiques.

1er type de Roche observé au Mont Vinaigre : 1cm Description de la roche : Texture microlithique porphyrique. Mésostase Rouge-Violacé avec des fragments cassés de couleur beige. Phénocristaux – Automorphes - Minéraux noir, de forme carrée, vitreux formé de grain : Quartz enfumé - Minéraux rose mâte : Feldspath potassique : Sanidine (Macle de Karlsbad) C’est une roche volcanique très acide car minéraux colorés. La couleur rougeâtre est dû aux oxydes de fer. C’est une ignimbrite très compacte. Elle est issue d’un magma très visqueux avec une forte teneur en gaz. Cette roche à été mise en place lors d’une explosion volcanique brutale. Rhyolite

1 cm Quartz Quartz enfumés Macle de Karlsbad Feldspath Potassique : Sanidine

Quartz Mésostase rougeâtre Macle

Cette roche est une Rhyolite, la couleur de la mésostase est due à l’oxydation du fer présent dans la roche. La présence de phénocristaux nous renseigne sur la provenance du magma, refroidissement lent, donc dans la chambre magmatique. Cette roche est formée par l’accumulation de débris de laves provenant des nuées ardentes, ses derniers sont soudés a chaud. Ceci est donc une coulée de Rhyolite Ignimbritique. On en déduit alors un type de volcanisme explosif (consolidation des nuées ardentes).

Un peu plus haut ( environ 150 m ) nous constatons un changement de la lithologie, nous observons des blocs plus arrondis et de taille variable. Ce sont des Conglomérats. Le contact est dit « discordant  » entre les Rhyolites et les Conglomérats. On observe une teinte verte (chlorite hydroxylée ) et des vacuoles ce qui laisse penser à des infiltrations de magma : coulée pyroclastiques puis refroidissement.

Présence de trois unités distinctes: « Socle » de rhyolites Grains de taille variable (du cm au dm), arrondis du au transport de la rhyolites. Comprise dans une matrice avec des cristaux de Sanidine donc le transport a été rapide puisque la sanidine est fortement altérable. Roches sédimentaires type conglomérats. Niveau entre argileux et pélitique. Stratification entrecroisée. Présence de lamines (lignes de dépôts successif non continues) caractéristique des dépôts fluviatiles. Gros blocs anguleux dans une mésostase poreuse et vacuolaire donc riche en gaz. Cette structure forme un mur. C’est un dyke. La couleur verte est due à l’oxydation à la chlorite survenue après la mise en place du dyke.

Encore plus haut, il y a la présence de pierres ponces à l’intérieur de la roches, celles-ci ont une forme allongée semblable à une flamme. Les ponces sont des goutes de lave qui se sont refroidies dans l’air. La mésostase est constituée de cendres. La création de ces roches vient d’une explosion, moins importante que celle qui à mis en place les rhyolites ignimbrite, et de dépôts pyroclastiques. La différence entre ces deux magmatismes vient d’un dégazage. 2cm Ponce flammée, poreuse, acide Ryolithe flammée

Au sommet du Mont Vinaigre la roche est organisée selon des plans verticaux. Issue d’un magma visqueux extrusif avec un écoulement lent vertical. Hypothèse : Point de sortie de la cheminée, Dôme volcanique de type Peléen. Le magma est plus visqueux au sommet du Mont Vinaigre mais la composition chimique reste la même ce qui suppose un dégazage de la chambre magmatique. Ce sont des rhyolites fluidales.

Résumé chronologique des roches étudiées : Riche en Chlorite Rhyolite Brèches de débourrages. (Environ 3m de haut) 1cm 50 cm Rhyolite 2 Rhyolite 1 Rhyolite fluidale Rhyolite flammée 3 1cm 2cm Quartz Débris de ponce 4

La formation du massif de l’Esterel apparait a la même époque que la mise en place de la chaine hercynienne ( - 400 Ma - 300 Ma ). Le rift Permien provoque un amincicement crustal qui entraine une remontée adiabatique du manteau et donc sa fusion partielle d’où la présence de roche volcanique.

Filon (Orgues) Oxyde de fer Observation On observe des coulées de magma en forme d’Orgues. On trouve des phénocristaux (automorphes) dans une mésostase rougeâtre. Il y a du feldspath potassique ( il contient moins de silice, il est plus fluide) automorphes présentant la macle de Carlsbad. Présence d’oxyde de fer entre les filon. Cette coulée est située sur le haut d’une cheminée volcanique. C’est une roche de type Trachyte. Le type de volcanisme est extrusif, c’est le dernier du Permien. Filon (Orgues) Oxyde de fer Contrairement aux roches vues précédemment ( mont Vinaigre ), ces roches ne contiennent pas de quartz. Elle contiennent moins de vacuoles que les Rhyolites vues précédemment. 1m Coulées de Trachyte en filon.

Sur une autre plage, la roche devient noir, et présente une structure grenue ainsi qu’hétérogène. Le magma était basique et fluide (coulée). La présence de vacuoles nous indique que le magma contenait aussi du gaz. La matrice est composée de cendres, on trouve à l’intérieur de celle-ci des bombes ainsi que des scories. Cette roche est une Hawaïte. Les dépôts sont pyroclastiques et stratifiés. Cette stratification des dépôts s’oriente vers l’est. Ils sont issus d’un dynamisme Strombolien. Schéma d’une bombe

Vacuole Affleurement

Scories Feldspath Mésostase Noire Bombes Observation Cette roche est grenue, avec une mésostase noire, présence de scories ainsi que de bombes. Les bombes (couleur vert foncé) sont souvent entourés par des veines blanche (Calcite). On observe aussi des fragments anguleux, qui sont des fragments de magma arrachés. Le magma est de type basique, strombolien, il se trouve le plus souvent sur les flancs du volcan, du dômes. Ceci est de l’ Hawaïtes, donc roche andésitique. 1 cm Mésostase Noire Bombes

Roche granuleuse compact (Feldspath) Filon de Dacite On Observe : Sur cet affleurement on peut observé trois type de roche différentes : De l’argile De la Dacite De l’ Estérélite Pélite (Roche sédimentaire)

La roche granuleuse (brun clair) : on observe des minéraux verts en prisme avec une mésostase gris clair. Cet affleurement est du grés. La dacite est roche magmatique sans quarts. C’est une roche andésitique (Estérélite). Cette formation correspond a un géodynamisme de subduction. Elle est riche en plagioclase et contient très peu d’amphibole. - La pélite est une roche sédimentaire stratifié, très fins et argileux.

Conclusion : Les roches étudiées précédemment font partie de d’une série alcaline. Le massif de l’Esterel est donc un ancien massif volcanique de type intra plaque. En théorie la fusion de la croûte terrestre devrait produire un magma de type acide. Or ici nous avons un magma de type acide , basique puis intermédiaire. La série est donc inversée. Aucune des hypothèses actuelles n’on été validée pour expliqué ce phénomène. Trachytes Intermédiaire Hawaiites ( B3 ) basique Rhyolites fluidales ( A11 ) Rhyolites flamées ( A12 ) Acide Rhyolites ( A7 )

Partie 2 - Relation dynamisme éruptif et composition des magmas Dans cette deuxième partie nous verrons les relations qui existent entre le dynamisme éruptif et la composition des magmas. Les volcans sont classé selon leur type de dynamisme éruptif. Les paramètres qui influent sur le dynamisme éruptif sont : La teneur en silice, la structure du volcan, la teneur en gaz, la présence d’eau ou de glace … La source du magma se situe à environ 70 à 120 km de profondeur à la limite de la lithosphère et de l’asthénosphère. Il se forme par fusion partielle du manteau supérieur. Nous allons voir les différents types de dynamisme éruptif en classant les magmas des plus basiques aux plus acides.

Type Hawaiien : Ce dynamisme est caractérisé par une teneur très pauvre en silice, c’est le plus basique. Le magma qui sort des volcans de type Hawaiien est très chaud. Le magma est très fluide ce qui lui permet de descendre facilement les pentes du volcan , il atteint des vitesses de plusieurs dizaines de kilomètres par heure.

Type Strombolien La lave du dynamisme de type strombolien est plus visqueuse car plus riche en silice. Les gaz s’échappent du magma provoquant des fontaines de laves. Les lambeaux de laves se solidifient et prennent leur formes définitives avant de retombés au sol. Le volcan de type Strombolien à une forme de cône à pente raide.

Type Vulcanien Ce dynamisme est caractéristique du volcan Vulcano ( îles éoliennes ). C’est un volcan de type explosif, en effet le magma est très riche en gaz même si sa teneur en silice ( en donc en visqosité ) est modérée. Lors des explosions les bombes et scories se solidifient presque immédiatement ce qui permet une vitrification des parois extérieures. Il est très rare qu’il y ai des coulées de laves lors des éruptions de type vulcaniennes.

Type Péléen

Type plinien

Type Maar