Le complexe métamorphique à éclogites des Essarts (Vendée, Massif armoricain méridional) : un témoin de terrains pré-varisques au sein de la chaîne hercynienne ?

Résumé

Dans cet article, nous présentons des données qui permettent de préciser l’origine de l’unité à éclogites des Essarts (Vendée, Massif armoricain). Lors des trois dernières décennies, ces éclogites furent considérées comme des reliques d’une vieille croûte océanique, éclogitisées lors d’une subduction éo-varisque puis intégrées à la chaîne varisque. Nous présentons ici les divers terrains métamorphiques et les linéaments tectoniques qui encadrent cette unité (“Geological framework”, p. 22), puis nous donnons une description pétrologique et structurale des éclogites (“Eclogite and related rocks”, p. 29) et de leurs gneiss encaissants (“Surrounding gneiss”, p. 38).L’unité de haute pression des Essarts est encadrée par le Sillon houiller de Vendée au nord-est et la ligne tectonique Sainte-Pazanne-Mervent au sud-ouest. Ces deux failles délimitent un couloir d’environ 150 km de long et quelques kilomètres de large, qui comporte trois unités métamorphiques distinctes : (i) l’unité à éclogites des Essarts, (ii) l’orthogneiss Chantonnay-Mervent, et (iii) l’unité épizonale de Roc-Cervelle. Des similitudes avec la région du Bas-Limousin permettent d’envisager que ces terrains fussent translatés tectoniquement du Limousin en Vendée au Carbonifère, par le jeu dextre des failles liées au serrage varisque. Une partie des gneiss encaissant les éclogites a conservé la mémoire de deux épisodes métamorphiques (pp. 39-43). Ce sont des gneiss migmatitiques à cordiérite (premier épisode, de haute température) affectés par le métamorphisme éclogitique (second épisode, de haute pression). Ces deux stades métamorphiques sont séparés par un épisode de rétromorphose, de sorte que ces roches semblent avoir subi deux cycles orogéniques distincts, pré-varisque et varisque. Elles pourraient appartenir à une croûte continentale ancienne entraînée dans la même subduction éo-varisque que les éclogites, qui seraient d’origine océanique. Les éclogites ont des caractères géochimiques de roches océaniques. La lignée tholéitique inclut des péridotites altérées (vraisemblablement à grenat), des éclogites à disthène, des éclogites à quartz, des éclogites ferro-titanées et des ortho-leptynites dérivant de plagiogranites. La roche anté-éclogitique était un gabbro amphibolitisé et saussuritisé. Le large éventail des compositions isotopiques de l’oxygène peut être attribué à un métamorphisme et une altération océaniques. Le principal épisode de déformation ductile est contemporain des conditions éclogitiques. L’unité de Saint-Martin-des-Noyers s’étend sur le côté sud-ouest de la ligne tectonique Sainte-Pazanne-Mervent. Elle comporte un ensemble de roches à amphibole, qui constituent une lignée magmatique tholéitique, et dérivent de roches volcaniques ou hypovolcaniques qui pourraient avoir appartenu à un arc insulaire ou à un bassin arrière-arc. Cette unité est elle-même limitée au sud-ouest par une ceinture d’orthogneiss intrusifs dans le domaine ouest-vendéen. La même séquence d’unités géologiques semble se répéter sur les rives de l’estuaire de la Loire, dans la région de Paimbœuf. L’unité de haute pression des Essarts apparaît comme constituée de terrains pré-varisques d’origine océanique probable (éclogites) et continentale (ortho- et para-gneiss), impliqués dans la même convergence éo-varisque.

Mots-clés : Serpentinite, Eclogite, Leptynite, Amphibolite, Métamorphisme rétrograde, Protolithe, Métagabbro, Gneiss, Métamorphisme polycyclique, Faciès éclogite, Vendée.