Caractérisation et datation des circulations de fluides dans le Cisaillement Sud Armoricain (Massif Armoricain, France)
Résumé
In this study, petro-geochemical, isotopic and geochronological data have been acquired in order to characterize and date fluid circulations within the South Armorican Shear Zone. These circulations have been dated by U-Pb on both zircon and monazite and by muscovite 40Ar/39Ar analyses, extracted from mylonites and syntectonic granites displaying evidence of hydrothermal alteration. At 315 Ma, the South Armorican Shear Zone localized the circulation of magmato-metamorphic fluids, responsible for the crystallization of giant quartz veins parallel to its main strike. Around 300 Ma, an influx of meteoric fluids is recorded in mylonites, as well as in some granitic samples and in quartz veins oblique to the South Armorican Shear Zone, interpreted as crustal-scale tension gashes. These results have also been used to study the behaviour of isotopic chronometers during fluid-rock interactions. Although zircons do not seem to be affected, fluid circulations induced recrystallization of monazite and muscovite and therefore disturbed and even reset the U-Pb and K-Ar chronometers. In the syntectonic Questembert massif for example, 40Ar/39Ar dates obtained on six samples cover a time span of 16 Ma linked to a pervasive infiltration of fluids. Such results therefore illustrate the need to associate geochronology with a detailed petro-geochemical study, from whole rock characterization to the textural and/or chemical study of the minerals selected for dating.
Dans ce travail, des données pétro-géochimiques, isotopiques et géochronologiques ont été couplées afin de caractériser et dater les circulations de fluides dans le Cisaillement Sud Armoricain. Ces circulations ont été datées par les méthodes U-Pb sur zircon et monazite et 40Ar/39Ar sur muscovite, dans les mylonites et les granites syntectoniques présentant des traces d'altération hydrothermale. A 315 Ma, le Cisaillement Sud Armoricain localise la circulation de fluides magmato-métamorphiques, responsables de la cristallisation de veines de quartz géantes qui lui sont parallèles. Vers 300 Ma, un afflux de fluides météoriques est enregistré dans les mylonites, certains échantillons granitiques et quelques veines de quartz, obliques au Cisaillement Sud Armoricain, interprétées comme des fentes de tension d'échelle crustale. Les résultats obtenus ont permis d'étudier le comportement des chronomètres isotopiques au cours des interactions fluide-roche. Si le zircon apparaît comme relativement robuste, les circulations de fluides provoquent la recristallisation de la monazite et de la muscovite, et ainsi perturbent, voir remettent à zéro les chronomètres isotopiques U-Pb et KAr. Par exemple, dans le massif syntectonique de Questembert, les dates 40Ar/39Ar obtenues sur six échantillons s'étalent sur 16 Ma, du fait de l'infiltration pervasive de fluides. Ces résultats illustrent donc la nécessité d'associer la géochronologie à une étude pétrogéochimique détaillée, depuis la caractérisation des roches jusqu'à l'étude texturale des monazites ou la documentation des zonations chimiques des muscovites, par exemple.