Pétrogéochimie et datation U-Pb sur zircon de la granodiorite tardi-varisque de Flamanville et son soubassement paléoprotérozoïque (Normandie, France)

Petro-geochemistry and zircon U-Pb dating of the late Variscan Flamanville granodiorite and its Paleoproterozoic basement (Normandy, France)
Auteurs: 
Erwan Martin, Camille François, Jean-Louis Paquette, Ramon Capdevila, Anne-Marie Lejeune
Année: 
2018
Numéro revue: 
1
Numéro article: 
5

We report for the first time the petro-geochemical study and the emplacement age of the Flamanville granitoid pluton, which is one of the most pedagogical and frequently visited granitoid in France. This study shows that it consists of a potassic alkaline to calc-alkaline and metaluminous granodiorite with biotite, hornblende and pluri-centimetric potassic feldspar megacrysts. In situ U-Pb dating on zircon crystals established that this pluton was formed at 318.1 ± 1.5 Ma, which is older than previously obtained by Rb-Sr and K-Ar methods on biotite (between 299 and 316 Ma). We also report the oldest age measured in France, 2043 ± 4 Ma from in situ U-Pb dating on zircon crystals from the Anse du Cul-Rond gneiss, which could be representative of the Paleoproterozoic crust in which the Flamanville pluton emplaced. These zircons also record an age of 547 ± 15 Ma corresponding to metamorphism during the Cadomian orogeny.

Emplaced in a Paleoproterozoic basement affected by the Cadomian orogeny, the Flamanville granodiorite is clearly linked to the Type 2 and Type 3 Variscan metaluminous granitoids from Armorican Massif (Mg- and Fe-KCG, respectively). Major and trace elements, Sr- Nd- and O-isotopic compositions as well as the lack of inherited zircon cores, clearly indicate that the magmatic source is mantellic with only modest crustal influence. This can be due to mantle metasomatism by crustal fluids/melts during the subduction of the continental crust at the first stage of the collision or to crustal contamination/assimilation during the emplacement of the mantellic magma into the crust.

Keywords: Flamanville granodiorite, Armorican Massif, zircon dating, magma genesis, Variscan geology

 

Nous reportons pour la première fois une étude pétrologique, géochimique et géochronologique du pluton de granitoïde de Flamanville, qui est le pluton le plus visité et le plus pédagogique en France. Cette étude montre qu’il a une composition de granodiorite potassique alcaline à calco-alcaline et méta-alumineuse avec de la biotite, de la hornblende et des mégacristaux pluri-centimétriques de feldspath potassique. Des datations in situ U-Pb sur zircons ont été menées et montrent que ce pluton s’est mis en place à 318,1 ± 1,5 Ma, ce qui est plus ancien que les résultats obtenus par de précédentes datations par les méthodes Rb-Sr et K-Ar sur biotite (entre 299 et 316 Ma). Nous reportons également le plus vieil âge mesuré en France, c’est-à-dire 2043 ± 4 Ma obtenu à partir de datations U-Pb in situ sur des zircons du gneiss de l'Anse du Cul-Rond, qui pourrait représenter la croûte Paléoproterozoïque dans laquelle le pluton de Flamanville s'est mis en place. Ces zircons enregistrent également un âge de 547 ± 15 Ma correspondant au métamorphisme lors de l'orogène Cadomien.

Mise en place dans un socle Paléoprotérozoïque affecté par l’orogenèse cadomienne, la granodiorite de Flamanville est clairement liée aux granitoïdes métalumineux varisques de Type 2 et Type 3 du Massif Armoricain (Mg- et Fe-KCG respectivement). Les compositions en éléments majeurs, traces et en isotopes de l’O, du Sr et du Nd aussi bien que l’absence de coeurs hérités dans les zircons indiquent clairement que la source magmatique est mantellique avec une faible influence crustale. Cela peut être dû à la métasomatose de la source mantellique par des fluides/magmas crustaux durant la subduction de la croûte continentale au premier stade de la collision ou dû à une contamination/assimilation crustale durant l’emplacement du magma mantellique dans la croûte.

Mots-clés : Granodiorite de Flamanville, massif Armoricain, datations sur zircon, genèse des magmas, géologie Varisque

 

Dernière mise à jour le 20.11.2018