Philippe Vidal

“ En d'autres termes, du point de vue de la géochimie isotopique du strontium, le recyclage de portions de la croûte continentale, est un phénomène tout à fait secondaire.
La conclusion d'HURLEY est que les ceintures orogéniques se forment le long de noyaux continentaux par addition de matériel juvénile issu du Manteau ; il s'agirait donc de l'accrétion latérale due à un rapport de matériel provenant d'une ségrégation verticale.
C'est le modèle de la croissance continue des masses continentales. ”

“ LANPHERE et al. (1964) ont montré que les gneiss de Panamint Range (Californie) ont été ouverts : le degré d'ouverture est évidemment variable d'un échantillon à l'autre, il en résulte une dispersion des points et l'absence d'isochrone. La droite théorique que l'on peut tracer, bien qu'elle ne possède aucune signification géologique, correspond alors à un âge plus faible que celui donné par les zircons. Mais plus les échantillons sont volumineux, plus la probabilité qu'ils se soient comportés en système clos est grande, et plus la droite théorique se rapproche de l'isochrone. ”

“ Un des obstables majeurs à toute reconstitution géologique et géochronologique de l'histoire d'un domaine aussi vaste que le Massif armoricain, est de devoir supposer que la disposition relative des différents segments crustaux n'a pas été trop modifiée, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas subi de déplacements horizontaux trop importants. Les développements récents des Sciences de la Terre, liés à la tectonique globale, montrent en réalité que les coulissages horizontaux peuvent être considérables. ”

“ Mais, toutes les analyses Rb-Sr réalisées sur du volcanisme acide phanérozoïque dont l'âge stratigraphique est établi sans discussion possible, donnent des âges compatibles avec les données de la stratigraphie à chaque fois que l'on obtient de bonnes isochrones. Par contre, ce sont des "âges" trop faibles qui apparaissent dans le cas d'erreurchrones. Aussi, bien qu'il s'agisse là du premier exemple publié d'analyse Rb-Sr sur du volcanisme basique phanérozoïque, nous pouvons étendre cette conclusion à la série d'Erquy. ”

“ On connaît peu de cas limites de très bonnes isochrones qui témoignent avec certitude d'un rajeunissement total par métamorphisme, car il va de soi qu'il est alors difficile de mettre en opposition l'âge radiométrique ainsi obtenu et l'âge vrai de la série sédimentaire originelle qui n'est pas connu dans la plupart des cas d'une façon irréfutable, surtout dans des terrains métamorphiques, donc généralement déformés et en contact peut-être tectonique avec leur encaissant. ”

“ Par contre, les âges apparents sur les formations métasédimentaires et volcaniques des domaines méridionaux et central (auquel on ajoute les rhyolites de la région d'Alençon, relevant en toute rigueur du domaine mancellien, mais, qui, situés sur sa bordure sud, ont réagi comme si elles dépendaient de domaines plus méridionaux) , soulèvent plus de difficultés.
On a vu que, vis-à-vis du couple Rb-Sr, le comportement des roches sédimentaires au cours de la diagenèse, puis du métamorphisme est, de même que celui des volcanites acides, particulièrement sensible à la présence de l'eau. ”

“ Les points représentatifs des minéraux, qui jusque là étaient sur l'isochrone des roches totales du massif, basculent autour du point représentatif de leur roche totale, pour s'aligner sur une nouvelle droite de pente nulle et de rapport isotopique initial plus élevé.
Les migrations de strontium radiogénique s'effectuent à l'échelle millimétrique, mais la roche totale reste en système clos. Les minéraux d'une même roche totale fournissent alors l'âge de la dernière homogénéisation isotopique, les roches totales conservant leur âge primitif (figures 7A et 7B) . ”

“ I. LES GRANDS DOMAINES STRUCTURAUX DU MASSIF ARMORICAIN
1.- Le domaine domnonéen
Il est constitué essentiellement d'une juxtaposition de noyaux de socle métamorphiques d'âge cadomien et antécadomien (fig. 2) . La couverture paléozoique est très réduite, sauf en Normandie où elle est comparable à celle observée dans des régions plus méridionales.
a) Du côté breton la couverture paléozoïque est pratiquement limitée au couloir tectonique du bassin de Morlaix, composé de formations volcano-sédimentaires à rapporter au Dévono-Dinantien. ”

“ Parmi les granites hercyniens atectoniques du domaine domnonéen, c'est-à-dire de l'Ouest à l'Est, les granites de l'Aber-Ildut, de Ploumanac'h, de Flamanville et de Barfleur, le granite de Ploumanac'h a fait l'objet d'une étude détaillée en roches totales. Notons auparavant que les minéraux de ces granites ont donné des âges Rb-Sr et K-Ar à 280 - 320 MA. (ADAMS, 1967 ; LEUTWEIN, 1968-1969) et que les zircons du granite de l'Abert-Ildut sont concordants à 280 MA. (DEUTSCH et CHAURIS, 1965) : indépendamment de toute considération géologique, leur âge hercynien est donc clairement établi. ”

“ En Bohême, c'est le problème des relations Moldanubien - Barrandien : du point de vue géochronologique (Rb-Sr et U-Pb) , le Moldanubien est, ou plutôt serait constitué de Protérozoïque supérieur et de Paléozoïque inférieur, peut-être équivalents de l'Algonkien et du Barrandien, qui auraient été plissés et métamorphisés dans le faciès granulite au Calédonien : les deux blocs, qui correspondraient à deux étages structuraux différents ou à deux domaines au départ séparés par une distance considérable, auraient été affrontés à l'Hercynien. ”

“ Le Massif armoricain considéré dans son ensemble est, comme le Massif Central et les Appalaches, demeuré mobile pendant plus de 300 MA., avec certes des maximums et des minimums dans l'activité magmatique, mais sans période de calme total, du moins à l'échelle de temps qui nous intéresse. ”

“ Les magmatismes cadomiens S.S.
C'est à ADAMS (1967) que l'on doit la majorité des données sur ce domaine. Son travail est considérable et d'une grande qualité, aussi bien du point de vue technique que de celui de l'interprétation. On doit cependant formuler une critique relative au calcul de certains âges : à plusieurs reprises, ADAMS considère que l'âge donné par une isochrone bâtie à partir de plusieurs roches totales et de biotites est celui de la mise en place, alors que dans ce cas, c'est en fait les biotites qui imposent leur âge ”

“ Le Massif armoricain est un terrain d'études privilégié en ce qui concerne l'histoire et l'évolution de la croûte continentale au cours du Précambrien supérieur et du Paléozoïque. On y observe en effet la surimposition de trois cycles orogéniques : les cycles pentévrien (ou icartien) , cadomien et hercynien, auxquels il convient d'ajouter les influences de l'orogenèse calédonienne. ”

“ L'absence de toute tectogenèse calédonienne dans les bassins sédimentaires
centre-armoricains est cependant un fait important : A défaut d'une telle tectogenèse, l'existence de ces magmatismes ordoviciens-siluriens souligne cependant le caractère mobile de ce segment de croûte entre les temps cadomiens et hercyniens. La nature alcaline des orthogneiss de Moëlan et de Lanvaux peut laisser envisager plutôt une origine anorogénique, en liaison avec des distensions et des riftogenèses plutôt qu'à une éventuelle subduction ou collision calédonienne . ”

“ Le domaine centre-armoricain et les domaines méridionaux sont le siège de flexurations et de soulèvements accompagnés en profondeur, dans l'Anticlinal de Cornouaille, d'un métamorphisme de haute température générateur de migmatites et de granites d'anatexie. En surface, le Dinantien présente une discordance cartographique plutôt que structurale par rapport aux dépôts dévoniens. Les bassins dinantiens s'individualisent. ”

“ Si l'on prend le cas des rhyolites, les travaux sur les coefficients de partage du rubidium (PHILPOTTS et SCHNETZLER, 1972 ; DUPUY et ALLEGRE., 1972) ont montré que le rubidium est concentré essentiellement dans la mésostase microcristalline. L'énergie d'activation du strontium radiogénique est non seulement faible, mais la nature désordonnée de la mésostase rend plus élevé le coefficient Do : D dans la mésostase microcristalline désordonnée est donc beaucoup plus fort que dans les réseaux cristallins ordinaires. ”

“ Et c'est ainsi que ce problème devrait désormais être discuté : la série d'Erquy est-elle d'âge briovérien inférieur ou Paléozoïque inférieur ?
Pour ma part, j'estime que, bien qu'aucun fait ne soit déterminant à lui seul, le faisceau d'argument qui vient d'être exposé, est au moins aussi convaincant que celui des tenants de l'hypothèse contraire.
Enfin, un autre fait nouveau, dont on va rendre compte dans le paragraphe suivant joue dans le sens de l'âge paléozoïque : c'est l'âge cadomien de la diorite sous-jacente de Coëtmieux-Fort la Latte. ”

“ Il en résulte un découpage en plusieurs blocs ou "domaines", définis par J. COGNE (1970, 1974) , dont l'âge et l'évolution ne sont pas nécessairement identiques.
On reconnaît du Nord au Sud (fig. 1) :
- le domaine domnonéen correspond géographiquement au Cotentin, aux îles anglonormandes, à la baie de Saint-Brieuc, au Trégor et au Léon. Il est constitué d'éléments généralement polymétamorphiques, antécadomiens et cadomiens. Il n'a pas été affecté par des événements hercyniens notables, sinon au niveau de couloirs tectoniques comme ceux de Morlaix et d'Erquy. ”

“ On a déjà évoqué, au sujet de la datation de la série d'Erquy, la mauvaise connaissance de la limite absolue Cambrien - Ordovicien. Tout aussi critique, car il s'agit de distinguer les évènements orogéniques franchement précambriens de ceux qui sont déjàd'âge paléozoique, mais encore plus imprécise est la limite absolue Précambrien-Cambrien. ”

“ Le problème de l'existence d'un socle antébriovérien (ou antécadomien) ne peut être dissocié de celui de l'âge de la série d'Erquy. Cette série sédimentaire, accompagnée d'un volcanisme de type spilites - kératophyres, était classiquement considérée comme le stratotype du Briovérien inférieur. ”

“ Avant d'énoncer les principes de l'interprétation des données radiométriques dans les domaines polyorogéniques, quelques exemples tirés de la littérature portant sur le métamorphisme de contact puis sur le métamorphisme régional illustrent le comportement différentiel des couples Rb-Sr, U-Pb et K-Ar appliqués à des matériaux de nature et de taille différentes plongés dans un champ thermique. ”

“ En particulier, il est souvent périlleux de prendre une erreur très petite sur l'âge comme la preuve de la qualité de l'isochrone. Seuls les "indices de qualité" de l'isochrone, tel que l'indice Wendt du programme BROOKS-WENDT devraient le permettre en principe, mais leur signification n'est pas toujours très claire. ”

“ Depuis 1965, des études plus rigoureuses à tous égards, et comportant un grand nombre de données bien que portant exclusivement sur le Nord du Massif armoricain, ont été l'oeuvre des équipes de Bruxelles (S. DEUTSCH, J. MICHOT, P. PASTEELS) , de Nancy (F. LEUTWEIN, J. SONET, J.L. ZIMMERMAN) et d'Oxford (C.J.D. ADAMS) .
Créé dans le courant de 1969, le laboratoire de géochronologie du Centre Armoricain
d'Etudes Structurale des Socles a pris le relais. ”

“ En s'efforçant de garder cette restriction en mémoire, on peut tenter malgré tout de tirer des enseignements sur l'âge et la nature de la croûte continentale ouest-européenne à partir de l'âge et des caractères géochimiques des magmatismes, et sur le type d'évolution orogénique que l'on peut déduire de la distribution des âges des magmatismes. ”

“ Ceci reviendrait à proposer que les formations peu ou pas métamorphiques du Briovérien ou du Paléozoïque de la zone centre-armoricaine et de l'anticlinal de Cornouaille ont été atteintes par le métamorphisme principal (de faible intensité dans les zones centre-armoricaines, mais plus intense dans les domaines méridionaux où il atteint l'amphibolite-faciès) postérieurement à 500 MA., et que la généralité des "âges" à 400 - 450 MA. est le reflet d'un métamorphisme d'âge réellement paléozoïque inférieur. Cette hypothèse demande l'épreuve de la datation directe du métamorphisme. ”

“ Après l'orogenèse cadomienne, les molasses cambriennes, peu puissantes, souvent rouges, s'accumulent dans les dépressions, particulièrement dans le domaine centre-armoricain, situé entre les haut-fonds des cordillères domnonéenne et ligérienne. Leur âge est probablement cambrien, mais pourrait aller jusqu'au Tremadocien, puisqu'elles passent à leur sommet aux Grès armoricains datés de l'Arenig (CHAUVEL et al., 1971) . ”

“ Cela se traduisant généralement par un affaiblissement des âges ponctuels et ceci d'autant plus que le rapport Rb/Sr de l'échantillon est plus élevé, il y a lieu de penser que l'ouverture est liée à la mobilisation du strontium radiogénique seul.
Les sédiments ont le même comportement dans la majorité des cas, mais avec la complication introduite par la présence de phases détritiques radiogéniques (feldspaths potassiques, micas) ; aussi est-il parfois difficile de faire les parts de l'héritage et de l'ouverture lorsqu'on observe une dispersion. ”

“ Le strontium est purifié, en particulier des traces de rubidium, sur des colonnes à résines échangeuses d'ions (résines Dowex ou Bio-Rad 150-200 mesh) . Le profil d'élution des colonnes est déterminé par absorption atomique.
La nature et l'âge des roches que nous avons étudiées sont tels que les analyses sont insensibles aux "blancs" de laboratoire. Cependant, nous avons veillé à travailler dans les meilleures conditions possibles de propreté. Le laboratoire de chimie (ainsi que le laboratoire de spectrométrie de masse) , sont en atmosphère surpressée et filtrée. ”