NOTICE EXPLICATIVE DE LA FEUILLE PRADES À 1/50 000 par G. GUITARD, B. LAUMONIER, A. AUTRAN, Y. BANDET, G.M. BERGER 1998 Editions du BRGM Service géologique national I Références bibliographiques. Toute référence en bibliographie à ce document doit être faite de la façon suivante : pour la carte : GUITARD G., GEYSSANT J., LAUMONIER B., AUTRAN A., FONTEILLES M., DALMAYRACH B., VIDAL J.C., BANDET Y. (1992) - Carte géol. France (1/50 000), feuille Prades (1095). Orléans : BRGM. Notice explicative par G. Guitard et al (1998), 198 p. pour la notice : GUITARD G., LAUMONIER B., AUTRAN A., BANDET Y, BERGER G.M. (1998) - Notice explicative, Carte géol. France (1/50 000), feuille Prades (1095). Orléans : BRGM, 198 p. Carte géologique par G. Guitard et al. (1992). © BRGM, 1998. Tous droits de traduction et de reproduction réservés. Aucun extrait de ce document ne peut être reproduit, sous quelque forme ou par quelque procédé que ce soit (machine électronique, mécanique, à photocopier, à enregistrer ou tout autre) sans l'autorisation préalable de l'éditeur. ISBN : 2-7159-2095-4 SOMMAIRE Pages RÉSUMÉ 7 ABSTRACT 8 INTRODUCTION 11 SITUATION GÉOGRAPHIQUE 11 CADRE GÉOLOGIQUE RÉGIONAL 14 TRAVAUX ANTÉRIEURS - CONDITIONS D ÉTABLISSEMENT DE LA CARTE 15 DESCRIPTION DES TERRAINS 17 TERRAINS GNEISSIQUES 17 Orthogneiss du Canigou 19 Orthogneiss de Quazemi 34 MÉTABASITES ANTÉHERCYNIENNES 38 FORMATIONS PALÉOZOÏQUES 40 Supergroupe de Jujols-Canaveilles 41 Supergroupe de Villefranche 49 FORMATIONS PLUTONIQUESINTRUSIVES ET FILONIENNES 55 FORMATIONS TERTIAIRES (MIOCÈNE) 66 FORMATIONS SUPERFICIELLES - QUATERNAIRE 73 CONDITIONS DE FORMATION DES ENTITÉS GÉOLOGIQUES 78 MAGMATISME ANTÉHERCYNIEN 78 PALÉOZOÏQUE ANTÉ-OROGÉNIQUE 79 PALÉOZOÏQUE TARDI- À POST-OROGÉNIQUE ET VOLCANISME ASSOCIÉ 82 MÉTAMORPHISME HERCYNIEN 83 PLUTONISME HERCYNIEN 108 TERTIAIRE - QUATERNAIRE 126 ÉVOLUTION TECTONIQUE 126 GÉOLOGIE DE L'ENVIRONNEMENT 158 RISQUES NATURELS 158 RESSOURCES EN EAU 159 SUBSTANCES UTILES, CARRIÈRES 168 GÎTES MINERA UX 169 DOCUMENTATION COMPLÉMENTAIRE 172 ITINÉRAIRES GÉOLOGIQUES 172 DOCUMENTS ET COLLECTIONS CONSULTABLES 173 BIBLIOGRAPHIE 174 AUTEURS 185 ANNEXE : ANALYSES CHIMIQUES (tableaux 1 à 12) 187 TABLE DES FIGURES Pages Fig. 1 - Schéma structural de la feuille Prades et environs Fig. 2a - Coupe N-S entre le flanc nord du massif de Carença et le pluton dépliant de Quérigut en fin de notice Fig. 2b - Coupe N-S du Vallespir au fossé néogène de Prades par le Canigou Fig. 3a - Cadre tectonique alpin des Pyrénées orientales 12 Fig. 3b - Coupe N-S schématique passant en bordure est de la carte 13 Fig. 4a - Coupe synthétique de la nappe hercynienne précoce du Canigou 20 Fig. 4b - Coupe détaillée du synclinal couché de Py, dans les schistes de Balatg 21 Fig. 5 - Datations isotopiques U/Pb et Pb/Pb sur zircons, des gneiss du Canigou 22 Fig. 6 - Distribution des compositions des orthogneiss du Canigou t sur le diagramme Fe203 % vs MgO % 24 Fig. 7 - Carte et coupe synthétique du contact entre les métasédiments de la base de la Formation de Canaveilles et les « gneiss de transition » 28 Fig. 8 - Lithostratigraphîe du Paléozoïque inférieur de la couverture des orthogneiss du Canigou 44 Fig. 9 - Les deux séries hétéropiques du Dévonien et Carbonifère inférieur du Confient 50 Fig. 10 - Trois coupes à travers le fossé lacustre- fluviatile miocène du Confient 70 Fig. 11 - Carte des formes glaciaires des massifs du Madrès, du Canigou et de la Carança 72 Fig. 12 - Exemple du tracé des isogrades du métamorphisme régional [+ crd], [+ and] et [+ st] dans le Nord-Est du Canigou 88 Fig. 13 - Variation des XMg de la biotite, de la cordiérîte et du grenat et du CaO % du grenat à travers l'ensemble des zones métamorphiques du Canigou 102 Fig. 14 - Diagramme température-profondeur pour la culmination (syn-P4) du métamorphisme régional du Canigou 106 Fig. 15a - Champs des compositions en K2O et SiO2 pour les plutons calco-alcalins 110 Fig. 15b - Diagrammes des teneurs en terres rares normées aux chondrites pour différents types de leucogranites 111 Fig. 16 - Deux coupes E-W de la bordure orientale du pluton de Mont-Louis 116 Fig. 17 - Coupes de la bordure sud du pluton de Millas et de la faille col de Jau-Molitg 120 Fig. 18 - Coupe de la bordure méridionale du pluton de Quérigut et de la zone de faille de Mérens 122 Fig. 19 - Coupe du granite profond du Canigou 124 *Fig. 20 - Schéma géomorphologique des surfaces d'aplanissement et structures tectoniques miocènes à pliocènes du flanc nord du massif du Canigou et du Confient 130 Fig. 21 - Coupe schématique du chevauchement mylonitique tardihercynien nord-Canigou (CMNC), de la faille normale de la Têt et du laccolite de Llar 138 Fig. 22 - Les quatre « phases » de plissement tardives, post-S3, en Confient 148 Fig. 23 - Coupe interprétative du synclinal D6 des nappes du duplex dévonien de Villefranche-de-Conflent 152 -7- RÉSUMÉ La carte géologique Prades expose la coupe la plus continue du socle hercynien pour la partie orientale des Pyrénées. La couverture méso-céno- zoïque déformée durant l'orogenèse alpine, n'y est pas représentée. Par contre, la surrection néogène du massif y est bien exprimée par le bassin miocène lacustre de Prades, développé au pied nord des escarpements du Canigou. De vastes panneaux de gneiss et de micaschistes ont glissé sur ce flanc nord du massif du Canigou, lors de sa surrection à partir de la fin de l'Oligocène (~26 à 18 millions d'années) et sont venus s'emboutir dans les dépôts fluvio-lacustres du bassin néogène. Le socle hercynien n'est affecté lors de l'orogenèse alpine que par un jeu de blocs, limités par les grandes failles « alpines » qui découpent l'antiforme plurikilométrique Canigou-Carança. La carte expose la structure profonde (région de Py et Casteil) de cette structure hercynienne majeure et tout le vaste flanc nord, jusqu'au « synclinal » de nappes de Dévonien et Carbo- nifère appelé synclinal de Villefranche. Cette mégastructure anticlinale replisse la nappe profonde de gneiss œillés du Canigou, dérivant de différents granites antéhercyniens, dont les plus abondants ont été datés du Précambrien terminal (580 Ma). Le métamor- phisme hercynien atteint une intensité très forte permettant la fusion in situ des gneiss (zone à sillimanite) au cœur de l'antiforme autour du granite profond du Canigou. Ce métamorphisme diminue rapidement au-dessus de la nappe de gneiss, l'isograde d'apparition de la biotite étant à environ 1 000 à 1 200 m au-dessus du toit des gneiss, dans les niveaux du Groupe de Cana- veilles attribués au Cambrien probablement inférieur. Au-dessus, l'ensemble de la série actuelle observable est dans le faciès schistes verts, voire anchimé- tamorphique. Le métamorphisme de type basse pression-haute température est facilement identifiable dans les faciès de son intensité moyenne par le développement de porphyroblastes de cordiérite, d'andalousite, de staurotide et de grenat dans les micaschistes, de trémolite et diopside dans les dolomies. La série paléozoïque montre des lithologies contrastées : à la base, le Groupe de Canaveilles comporte six à huit niveaux de carbonates alternant avec des shales et des grauwackes vers le bas, avec des silts et des grès et microconglomérats vers le haut ; le Groupe de Jujols qui lui succède en continuité est silteux, rubané et son âge atteint peut-être l'Ordovicien. VOr- dovicien supérieur, premier niveau fossilifère, débute par des conglomérats. Le Silurien et surtout le Dévonien montrent deux séries hétéropiques : une série de plate-forme carbonatée venant se superposer, par nappe précoce, sur une série à faciès plus profond. Le Carbonifère de l'unité allochtone montre le passage de la plate-forme carbonatée dinantienne aux dépôts profonds de flysch (« Culm »), dès la fin du Dinantien (325 Ma). -8- Au-dessus de ce flysch d'âge namurien très probable, aucun terrain ne représente la période Westphalien-Stéphanien (320-295 Ma), sinon les importantes masses plutoniques hercyniennes et, plus au Sud et à l'Ouest de la feuille, les dépôts sédimentaires molassiques et le volcanisme du Stépha- nien supérieur-Autunien (région de Camprodon et Sud de la Cerdagne). Plus près de cette feuille, les premiers niveaux discordants observés sur le socle hercynien sont les formations continentales rouges du Trias à Amélie- les-Bains. Des massifs de granitoïdes et de gabbro-diorite se sont mis en place à différents niveaux de la série et peuvent être « calés » dans la séquence des déformations hercyniennes et par rapport au métamorphisme. Leur datation entre 310 et 305 Ma permet ainsi de situer l'essentiel des déformations péné- tratives (schistosité, foliation) et la culmination du métamorphisme avant 305 Ma. Malgré une longue tradition minière (les forges catalanes) liée aux accu- mulations de sidérite et oligiste dans les carbonates cambriens, puis entre 1960 et 1990 à l'exploitation de la grande mine de fluorine d'Escaro et à quelques petites mines artisanales de barytine, talc ou fluorine, il n'y plus aucune exploitation minière en activité. En revanche, les nombreuses sources thermominérales sont encore activement exploitées. ABSTRACT The geological map of Prades shows the most continuous section of Hercynian basement in the eastern Pyrenees. The Mesozoic-Cenozoic cover, which was deformed during the Alpine orogeny, is not present in this area. However, the Neogene uplift of the massif is clearly expressed by the Miocene Prades lacustrine basin at the foot of the northern escarpment of the Canigou massif. Vast slabs of gneiss and micaschist slipped down the northern flank of the Canigou massif during its uplift (from the end Oligo- cene: -26-18 Ma) and slumped into the fluvial-lacustrine deposits of the Neogene basin. During the Alpine orogeny, the Hercynian basement was only affected by the displacement of blocks bounded by major "Alpine" faults that cut the several-kilometre scale Canigou-Carança antiform. The map shows the deep structure (Py and Casteil regions) of this major Hercynian structure and the entire extensive northern flank until the Villefranche syncline of Devo- nian and Carboniferous nappes.