Excursion Dans L'agly Et Le Canigou
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2 QUELQUES ASPECTS DES TERRAINS ANCIENS DES PYRÉNÉES ORIENTALES EXCURSION GÉOLOGIQUE DANS L’AGLY ET LE CANIGOU Claude Majesté-Menjoulàs Livret guide d’excursion géologique. ASNAT, les 9, 10 et 11 juillet 2016 3 4 Excursion géologique dans l’Agly et le Canigou : Quelques aspects des terrains anciens des Pyrénées orientales. Claude Majesté-Menjoulàs. Les Pyrénées constituent une chaîne polycyclique d’allongement E-W entre Méditerranée et Atlantique. De disposition grossièrement en éventail, elles sont structurées en zones longitudinales, du Nord au Sud : zone sous-pyrénéenne, zone nord-pyrénéenne, zone axiale ou haute chaîne primaire, zone sud-pyrénéenne. Les terrains s’y étagent sur plus de 500 millions d’années, les plus anciens, paléozoïques, affleurent dans la zone axiale et dans les massifs nord-pyrénéens. Ils reposent en discordance sur le socle cadomien métamorphique, lorsqu’il est présent comme dans le massif du Canigou (zone axiale) et dans le massif de l’Agly (massif nord-pyrénéen). Vers l’ouest un abaissement de l’axe de la chaîne permet leur ennoyage et leur disparition sous les formations plus récentes, crétacées, du Pic d’Anie dans les Pyrénées occidentales. Au cours de cette excursion géologique nous examinerons, dans les deux massifs de l’Agly et du Canigou et dans le synclinal de Villefranche de Conflent, les différents terrains de la succession paléozoïque ainsi que le métamorphisme général hercynien qui en affecte les termes de base. Nous envisagerons les relations avec un socle précambrien probable (cadomien). Le retour par la vallée de l’Aude (route N118) nous permettra d’observer quelques affleurements du massif de granite de Quérigut. (Fig. 1, Fig. 2). Pour l’élaboration de ce document (texte et illustration) j’ai utilisé le guide géologique régional Pyrénées-orientales-Corbières (M. Jaffrezo, 1977, édit. MASSON), la synthèse géologique et géophysique des Pyrénées (Vol. 1, Introduction. Géophysique. Cycle Hercynien ; 1996, BRGM, ITGE) et la carte géologique au 50 000 de Prades, 1998 (carte et notice, BRGM). 5 6 7 A) Succession des terrains. 1) Le Précambrien. L’identification du Précambrien, très controversée, est proposée par une cartographie détaillée des différentes lithologies observées au-dessous des séries fossilifères, par l’interprétation de discordances cartographiques et par la datation isotopique de protolithes magmatiques. Ces roches présentent des faciès métamorphiques élevés, granulitiques souvent anatectiques. Ce sont des formations gneissiques. Ainsi en 1970 G. Guitard distingue des gneiss G1, G2, G3 à partir des teneurs décroissantes en quartz et par des teneurs croissantes en biotite. Dans le massif du Canigou G2 et G3 forment un noyau central enveloppé par G1 plus acide, plus riche en silice. G2 et G3 sont considérés comme plus anciens (intrusions de granites cadomiens). Ces orthogneiss sont d’anciens granites porphyroïdes préhercyniens déformés et métamorphisés à l’hercynien. Dans le massif de l’Agly la série du col de Bataille affectée par un métamorphisme mésozonal est différente des paragneiss catazonaux des séries de Bélesta et de Caramany sur lesquels elle repose en discordance cartographique ; les séries de Bélesta et de Caramany sont ainsi considérées comme précambriennes. Des datations isotopiques sont en faveur d’âges précambriens : paragneiss variés (550 Ma, Vitrac, Allègre, 1970) ; paragneiss de l’Agly (1600 Ma, D. Ben Othman, 1984) ; orthogneiss G2 (620 +\- 40 Ma,A.Vitrac-Michard et C. Allègre, 1975) . D’autres datations donnent des âges plus récents en particulier ordoviciens, (451 +\- 14Ma, Kober, 1987). 2)- Le paléozoïque inférieur. Le paléozoïque inférieur est bien représenté dans ce secteur oriental de la chaîne. Il a fait l’objet des travaux de B. Laumonier (1995). La série comporte, de bas en haut, sous les formations fossilifères de l’Ordovicien supérieur et en discordance sur les orthogneiss du Canigou : a- Le Groupe de Canaveilles (2000 à 4000 m.). La série présente des faciès variés, détritiques, carbonatés et à intercalations volcaniques. A la base les gneiss granulés sont absents et on note la présence d’orthoamphibolites puis de grès feldspathiques (grauwackes) et de gneiss. Il se subdivise en trois formations : - La Formation de Canaveilles. Elle affleure autour du massif du Canigou et présente cinq horizons carbonatés ; les trois premiers sont dolomitiques et dans les deux derniers on voit se développer des silicates calciques. - La Formation de Cabrils. Elle débute au-dessus de l’horizon carbonaté 5. C’est une série grésopélitique avec trois horizons hectométriques riches en gneiss microgranulés, grésopélites rubanées claires et schistes sombres. La partie supérieure est volcano-sédimentaire et débute par des gneiss granulés puis se 8 poursuit par un volcano-sédimentaire. Les formations de Canaveilles et de Cabrils pourraient être précambriennes. - La formation d’Evol. Elle est essentiellement détritique : microconglomérats, gneiss granulés schistes et grésopélites. Par analogie de faciès la formation d’Evol correspondrait à la série des Grès de Marcory et donc serait du Cambrien inférieur pour sa base, le reste de la série serait Cambrien moyen à supérieur. b- Le Groupe de Jujols (1000 à 2000 m) Il est constitué par des quartzophyllades rubanées ou schistes de Jujols. La limite entre les deux groupes est marquée par un horizon carbonaté,constant, très épais (200 m) : marbres graphiteux, schistes blancs ou noirs, calcaires clairs, alternances schisto-calcaires, grès gris, pélites versicolores (vertes ou lie de vin) à nodules calcaires. Dans le massif de l’Agly ce Paléozoïque inférieur comporte : 1) à la base la série du col de Bataille avec des alternances de shales grauwackeux et calcareux, 2) puis la série de Força Réal (400m) grésopélitique rubanée de teinte verdâtre et claire. La série 1 micaschisteuse renferme des horizons plagioclasiques et des gneiss. Malgré l’absence de fossiles, du fait du métamorphisme général qui les affecte, ces terrains sont, par comparaison avec des séries analogues, attribués au Cambro- Ordovicien. Actuellement en l’absence de datations précises on rapporte les formations du Groupe de Canaveilles au Précambrien terminal jusqu’au Cambrien moyen et le Groupe de Jujols au Cambrien supérieur et Ordovicien basal. 3)- Le Paléozoïque supérieur. Le Paléozoïque supérieur c’est-à-dire Ordovicien supérieur à Carbonifère est bien représenté dans le synclinal complexe de Villefranche de Conflent dans la vallée de la Têt. P. Cavet en1959 donne la succession des terrains de l’ordovicien supérieur et du Silurien. Mattauer et al., 1967, Cygan et al. , 1980 ont mis en évidence la superposition tectonique de deux Unités. a- Ordovicien supérieur – Silurien. Dans le synclinal de Villefranche, au-dessus des schistes de Jujols, Pierre Cavet distingue, de la base au sommet : -des poudingues quartzeux à gros éléments quartziteux, -des schistes gréseux bleuâtres, -des schistes troués ashgilliens, -des schistes gris à minces passées de schistes à taches carminées (50 à 100m), -des schistes noirs à patine grisâtre du Silurien. Dans tous les niveaux peuvent être trouvés des volcanites, des tufs et des roches volcano-sédimentaires. L’âge des conglomérats sous les schistes troués est mal connu, Caradoc ou Ashgillien ? Au Sud-Est d’Estagel, dans le massif de l’Agly, P. Cavet (1967) donne la succession de la base au sommet : -schistes à passées microgréseuses et micacées, 9 -banc de quartzite gris, -dolomies massives noir bleuâtre (20m) du Wenlock, -calcaires rubanés (5m), -calcschistes microgréseux avec articles d’encrines, jaunâtres ou violacés, (30m), - grès calcaréo-dolomitiques en bancs de 20 à 30 cm, -dolomies claires (10m), -calcaires bien lités gris clairs ou rosés en bancs décimétriques du Dévonien inférieur. Dans le synclinal de Villefranche, les terrains du Silurien sont réduits du fait des nombreux chevauchements. J.M. Degardin (1988) a observé de la base au sommet : -schistes noirs (30m), -schistes noirs intercalations centimétriques de calcaires noirs (20 à30m), -schistes noirs à nodules calcaires qui ont donné une faune (ostracodes, conodontes et orthocères) du Pridoli, (5 à 10m), -calcaires massifs gris bleu à patine jaune avec encrines et tentaculites du Dévonien inférieur. b- Dévonien et Carbonifère inférieur. Deux Unités ont été mises en évidence (C. Cygan et al). L’unité inférieure, autochtone ou parautochtone montre un Dévonien inférieur pélitico-carbonaté alors que l’unité supérieure allochtone présente des faciès dolomitiques ou calcaires du Dévonien moyen et supérieur. Le Dévonien se termine par des calcaires noduleux du Famennien. Viennent, au-dessus, une dizaine de mètres de jaspes à nodules phosphatés avec une intercalation carbonatée du Tournaisien. Le Carbonifère est ensuite représenté par 20 mètres de calcaires noduleux du Viséen puis par le Culm Namurien. La succession sera décrite dans la partie du synclinal de Villefranche. (Fig .18). B) Le Massif de l’Agly Le massif de l’Agly est situé dans la partie orientale de la Zone Nord-pyrénéenne. De forme elliptique il s’étale sur plus de 30 km de Fenouillet à l’Ouest jusqu’à Calce et Pezilla la Rivière à l’Est et sur 15 km de Saint Paul de Fenouillet au Nord à Ille sur Têt au Sud. Il est traversé par le fleuve Agly. Des failles le limitent au Nord et au Sud et le mettent en contact avec le Mésozoïque (Crétacé) de la Zone Nord-pyrénéenne. (Fig. 3). Ce massif comporte un socle protérozoïque supérieur (gneiss de Bélesta et gneiss de Carmany dérivant de grauwackes), une couverture