Merlis Serpentynity
Merlis Serpentynity to wyrównana grupa małych wychodni serpentynitów w północno-zachodniej Francji Masywu Centralnego . Ich skałami macierzystymi były perydotyty z górnego płaszcza .
Wpisz miejscowość
Nazwy serpentynitów pochodzą od ich typowej lokalizacji , małej wioski Merlis (również pisanej Merly) niedaleko Vayres w departamencie Haute-Vienne .
Geografia i geologia
Największe wychodnie tych serpentynitów znajdują się na wschód od Merlis, gdzie niegdyś wydobywano skałę w dwóch kamieniołomach. W widoku mapy tworzy półksiężyc otwierający się na zachód, który mierzy nieco ponad kilometr w kierunku wzdłużnym i 400 metrów w kierunku równoleżnikowym. Począwszy od lokalizacji typu, kilka wychodni biegnie jak koraliki na sznurku w kierunku zachodnim, na przykład w Puytreillard na zachód od Vayres, Les Soumagnes i Bonnefont na północny zachód od Vayres, Bellevue na południowy zachód od Saint-Gervais, Gélisant na południowy wschód od Verneuil i Le Cluzeau w pobliżu Massignac . Bezpośrednio na północ od lokalizacji typu znajdują się trzy małe oddzielne wystąpienia.
Ciała serpentynitowe można również znaleźć na południowy wschód od Merlis, na przykład w pobliżu Saint-Bazile i Oradour-sur-Vayres , Champagnac-la-Rivière (z sześcioma małymi ciałami), La Martinie (na południe od Champagnac-la-Rivière), La Boissonnie i Lageyrat (na zachód od Châlus ) i La Rougerie (na wschód od Dournazac ). Nieco przesunięte na północny zachód znajdują się dwa miejsca w pobliżu Cussac .
Możliwe jest przedłużenie południowo-wschodniej gałęzi dalej na SSW, w tym serpentynitów z Chevalerie (na zachód od La Coquille ), Comboux (na południowy zachód od Saint-Jory-de-Chalais ) i Le Suquet (na północny zachód od Saint-Martin-de-Fressengeas ) . Łańcuch kończy się metaharzburgitem z La Rebière (na południowy wschód od Saint-Martin-de-Fressengeas), który nadal wykazuje oryginalne foliowanie magmowe , a także większość oryginalnej mineralogii.
Zachodnia gałąź ma około 13 kilometrów długości, podczas gdy południowo-wschodnia gałąź mierzy 38 kilometrów.
Wszystkie ciała serpentynitów znajdują się w Dolnej Jednostce Gnejsu (LGU), płaszczu piwnicznym północno-zachodniej centralnej masywu. Stanowisko typu i gałąź zachodnia leżą tektonicznie w dolnych paragnejsach plagioklazowych . Te wychodnie są przestrzennie bardzo blisko północnej krawędzi Chéronnac Leucogranite, leukogranitu z Pensylwanii z bardzo wyraźną foliacją uderzającą ze wschodu na zachód . Jedynym wyjątkiem są serpentynity z Les Soumagnes i Bonnefont, położone nieco dalej na północ, które są już kojarzone z leptynowe . Południowo-wschodnia gałąź na ogół pokrywa leptynowe gnejsy augen złożone w paragnejsy.
Litologia i mineralogia
Serpentynity Merlis to ultrazasadowe skały o bardzo niskiej zawartości SiO 2 około 40% (w procentach wagowych) i bardzo wysokiej zawartości MgO wynoszącej 35%. Wiążą też w swoich minerałach dużo wody (ponad 13%). Najprawdopodobniej pochodzą one z uwodnionych skał płaszcza, prawdopodobnie harzburgitów lub lherzolitów . Podkreśla to obecność metaharzburgitu z La Rebière na południu. Według stopnia deformacji i metamorfizmu skały mogą przybierać bardzo różny wygląd. Ogólnie można wyróżnić dwa typy prętów końcowych:
- masywny typ
- typ foliowany
Masywny serpentynit
Masywne, ciemnozielone do czarnych serpentynity najbardziej przypominają ich perydotytyczne protolity . Stosunkowo słabo zdeformowany metaharzburgit z La Rebière na przykład wietrzeje typowym pomarańczowo-brązowym kolorem perydotytów i pod mikroskopem nadal wykazuje kryształy definiujące perydotyt hiperstenowy ( oliwin , ortopiroksen ( hipersten ), spinel i salitowo-diopsydowy klinopiroksen ). Masywne serpentynity na północy wykazują bronzyt , augit i brązowy spinel.
Masywne serpentynity rozpadają się na bloki ograniczone prostymi lub lekko zakrzywionymi powierzchniami spoin pokrytymi jedwabistymi wężowymi minerałami. Często te powierzchnie są śliskie i dlatego reprezentują płaszczyzny ruchu ( uskoki ). We wnętrzu tych skał można dostrzec głównie czarne (z zewnątrz przechodzące w szare) sieci żył wykazujące metaliczny połysk dzięki magnetytowi . Kontrastują z nimi jasnozielone, prostokątne lub owalne obszary o wielkości od 2 do 10 milimetrów, całkowicie złożone z bastytyzowanych pirokseny. Rozpoznawalne są ponadto szare do czarnych kryształy spinelu o długości od 0,5 do 3 milimetrów otoczone jasnoszarym chlorynem bogatym w magnez.
Silnie zdeformowane i serpentynowe skały wyglądają jak marmur ze względu na przeplatające się ciemnozielone i jasnozielone obszary. Żyły poprzeczne są zmineralizowane głównie przez minerały serpentynowe (takie jak poprzeczne włókna chryzotylu) i magnetyt.
Pod mikroskopem można zidentyfikować następujące minerały:
Porfiroblasty skał macierzystych wyglądają tylko jak duchy, ponieważ zostały zastąpione włóknistą siatką tremolitu - aktynolitu , chlorynu magnezu, minerałów serpentynowych i talku (bastyzacja). Magnetyt zastąpił oryginalny spinel chromowy.
Serpentynit z Puytreillard to odmiana pasiasta z przeplatającymi się warstwami ciemnymi i jasnymi w skali centymetrowej. Ciemne pasma składają się z całkowicie pseudomorfozowanego oliwinu (zastąpionego przez antygoryt, czerwonawy iddingsyt , chloryt magnezu i magnetyt), podczas gdy jasne pasma składają się z włókien tremolitu, chlorytu magnezu i magnetytu. Skała macierzystą tej pasiastej odmiany najprawdopodobniej był piroksenitem zawierającym skumulowane warstwy dunitu .
Serpentynity foliowane
Wraz ze wzrostem serpentynizacji pojawiają się sęczkowate skupiska bezbarwnego, bogatego w magnez chlorytu , oczka wężowatych minerałów i filcowe agregaty bezbarwnych amfiboli ( tremolitu ), talku , antofilitu i pargazytu .
W foliowanych serpentynitach częściej występuje nowo utworzony chloryt. Chloryt rośnie w liściopodobnych warstwach równolegle do regionalnej foliacji. Proces ten może nawet prowadzić do łupków chlorytu obserwowanych w La Rougerie, Cussac, Lageyrat, La Boissonie i Champagnac-la-Rivière. Te łupki chlorytowe są miejscami poprzecinane azbestu i pokryte chalcedonem lub kwarcem .
Skały macierzyste
można wywnioskować następujące skały macierzyste :
- perydotyty ( harzburgity i lherzolity )
- bogate w magnez (alwalityczne: bogate w anortyt i oliwin ) perydotyty
- bogate w magnez (alwalilitowe) gabro
W niektórych miejscach można nawet rozpoznać sukcesję stratygraficzną, zaczynając od perydotytów (obecnie masywne serpentynity) u podstawy, następnie perydotytów bogatych w magnez (obecnie retromorfizowanych w łupki chlorytu i tremolitu) i kończąc na gabrach (obecnie średnioziarniste amfibolity) na górze .
Prawdopodobnie skały macierzyste przeszły zmiany postmagmowe, zanim uległy metamorfozie.
Skład chemiczny
Jako przykład podano średni skład masywnych serpentynitów Merlis:
| tlenki | Waga % | Pierwiastki śladowe | ppm |
|---|---|---|---|
| SiO2 _ | 39,58 | Ba | 25 |
| TiO2 _ | 0,05 | Współ | 99 |
| Al2O3 _ _ _ | 1,26 | Kr | 2641 |
| Fe 2 O 3 | 1,11 | Hf | 0,1 |
| FeO | 7,36 | Li | 10 |
| MnO | 0,11 | Uwaga | 0,15 |
| MgO | 35,71 | Ni | 2084 |
| CaO | 0,32 | Rb | 1 |
| Na 2 O | 0,20 | Sr | 8,5 |
| K 2 O | 0,05 | Ta | 0,1 |
| P 2 O 5 | 0,05 | Cz | 0,55 |
| LOI | 13,33 | u | 0,1 |
| V | 56 | ||
| Y | 1,1 | ||
| Zr | 2,5 |
Niezwykła wysoka zawartość chromu i niklu wśród pierwiastków śladowych.
Metamorfizm
Skały macierzyste uległy serpentynizacji podczas regionalnego metamorfizmu waryscyjskiego , który miał miejsce około 400 do 350 milionów lat temu . W Limousin główny metamorfizm był mediowaryskaniczny i typu barrowskiego ze średnim ciśnieniem i warunkami od średniej do wysokiej temperatury (metamorfizm MP/MT). Odpowiada za foliowanie regionalne. Skały macierzyste, które powstały w wysokich temperaturach i stosunkowo wysokim ciśnieniu, przeszły metamorfizm wsteczny w kilku etapach, aż do łupków chlorytu jako produktu końcowego. Chlorowanie _ wydaje się być ogólny i można zauważyć, że wpływa na inne skały podłoża (tj. granity i granodioryty ) w Limousin.
Regionalny kontekst geologiczny
Serpentynity Merlis są tektonicznie rozmieszczone jako ścinane soczewki w obrębie paragnejsów, gnejsów leptynitowych i augennejsów.
Ciała te na ogół uderzają w ESE do SSE (N 120 do N 150) w północnej odnodze, ze średnim kątem nachylenia między 30 a 60°. W odnodze południowej foliacja skręca następnie w kierunku południowo-zachodnim (N 045) z raczej płaskim spadkiem około 30° w kierunku południowo-wschodnim (biegnącym równolegle do strefy uskoków La Coquille).
Wszystkie wystąpienia na północy były silnie zdeformowane – jedynym wyjątkiem był metaharzburgit w La Rebière jako najbardziej wysunięta na południe odkrywka. Ten metaharzburgit może być kojarzony z pobliską, znacznie mniej metamorficzną jednostką Thiviers-Payzac – w ten sposób uciekającą przed silniejszym metamorfizmem na północy.
Jak wspomniano powyżej, zachodnia gałąź serpentynitów leży przestrzennie blisko Chéronnac Leucogranit. Południowa gałąź pokrywa leptynitowe augengneisses, które z kolei są nasuwane na łupki miki Paraautochtonicznej Jednostki Micaschist (PMU) lub Saint-Mathieu Leucogranite.
W szerszej perspektywie wszystkie serpentynity otaczają tak zwaną Saint-Mathieu Dome , przypominającą kopułę piwnicę północno-zachodniego Masywu Centralnego. To wypiętrzenie wypchnęło w górę Paraautochtoniczną Jednostkę Micaschist - strukturalnie najniższą jednostkę płaszczowiny poniżej Jednostki Dolnego Gnejsu - po jej wschodniej stronie.
Ze względu na dużą zawartość wody (13% wag.) serpentynity są skałami o dużej ruchliwości tektonicznej. Ich układ przestrzenny podkreśla zatem główne płaszczyzny ciągu, które przenoszą te skały płaszcza na wyższe poziomy skorupy.
Literatura
- Brianda, Bernarda i in. Feuille Châlus. Carte géologique de la France à 1/50 000. BRGM, Orlean.
- Chèvremont, P. i in. Feuille Rochechouart. Carte géologique de la France à 1/50 000. BRGM, Orlean.
- Floc'h, J.-P. i in. Feuille La Rochefoucauld. Carte géologique de la France à 1/50 000. BRGM, Orlean.
- Guillot, P.-L. i in. Feuille Thiviers. Carte géologique de la France à 1/50 000. BRGM, Orlean.