Chimie des phases minérales et conditions d'équilibre des enclaves de lherzolite à spinelle de Montferrier (Hérault, France)

Résumé En Fr

The spinel lherzolite xenoliths in the Oligo-Miocene alkali basalts from Montferrier (Southern France) have suffered very intense shearing deformation under mantle conditions, accompanied by important metasomatic infiltration related to the host magma of the xenoliths. The study of the mineral phase chemistry of these lherzolites has revealed the exceptional homogeneity of the mineral composition (Mg#ol = 0.900 ± 0.0055, Mg#opx = 0.904 ± 0.0055, Mg#sp = 0.79 ± 0.025, Cr#sp -0.09 ± 0.025). Thus, all the Montferrier lherzolites are fragments of the same, slightly depleted upper mantle domain (Cr#sp very low). These lherzolites have suffered early metasomatism, resulting in Na and Ti enrichment of the pyroxenes and limited crystallization of a K and Ti-rich amphibole. The geothermobarometry results suggest two distinct events : — 800-900 °C and 1.2-1.5 GPa, before exsolution ; — 700-800 °C and 0.9-1.2 GPa, at the time of eruption, during deformation and recrystallization. The last event is characterized by a second metasomatic infiltration resulting in the crystallization of a second amphibole. The thermal effect of this hot infiltration has disturbed the Fe-Mg equilibrium between olivine and spinel. The crystallization of this second amphibole is accompanied by the Na and Ti depletion of the pyroxene during recrystallization. Finally, the deformation of the Montferrier lherzolites, and their pressure drop from 1.2-1.5 GPa to 0.9-1.2 GPa, is attributed to continental distension during the Oligo-Miocene in southern France, with uplift and rifting related to the oceanic opening of the Mediterranean Sea.

Les lherzolites à spinelle en enclaves dans les basaltes alcalins oligomiocènes de Montferrier (Hérault, France) ont subi une très intense déformation cisaillante dans les conditions mantelliques, qui s'est accompagnée d'une importante infiltration métasomatique génétiquement liée au magma ayant transporté ces enclaves jusqu'à la surface (Cabanes et Briqueu, 1987). L'étude détaillée de la chimie des phases minérales et des conditions d'équilibre de ces lherzolites a révélé l'extraordinaire homogénéité de composition des minéraux de ces Iherzolites (Mg#ol = 0,900 ± 0,0055, Mg#opx = 0,904 ± 0,0055, Mg#sp = 0,79 ± 0,025, Cr#sp = 0,09 ± 0,025). Toutes les lherzolites de Montferrier proviennent d'un seul et même niveau du manteau supérieur peu déprimé (Cr#sp très faible). Ces lherzolites semblent avoir subi très précocement un premier événement métasomatique qui se traduit par l'enrichissement des pyroxènes en Na et Ti, et par la cristallisation très clairsemée d'une amphibole riche en Ti et K. Les études thermobarométriques permettent de discerner deux événements : — 800-900 °C et 1,2-1,5 GPa, avant exsolution ; — 700-800 °C et 0,9-1,2 GPa, au moment de l'éruption, pendant la déformation et la recristallisation finales. Ce dernier épisode correspond également à une deuxième infiltration métasomatique, responsable de la cristallisation abondante d'une deuxième amphibole. L'effet thermique de cette infiltration de liquide chaud a perturbé l'équilibre Fe-Mg entre olivine et spinelle. La cristallisation de cette deuxième amphibole s'accompagne de l'appauvrissement des néoblastes de pyroxènes en Na et Ti au cours de la recristallisation. Enfin, nous attribuons la déformation des lherzolites de Montferrier, et donc leur remontée (de 1,2-1,5 GPa à 0,9-1,2 GPa), au régime d'extension continentale actif dans le Languedoc à l'Oligo-Miocène : remontée et "rifting" lors de l'ouverture océanique de la Mer Méditerranée.