Résumé
La présence de complexes intrusifs superficiels (entre 1 000 et 2 000 m de la surface) a été mise en évidence à la Réunion dans le substratum des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise. Des données récentes ont été acquises sur les complexes intrusifs basiques et intermédiaires des cirques de Cilaos et de Salazie par le biais d'investigations géologiques (données de terrain et du forage profond de Salazie) et géophysiques. Par ailleurs, une importante découverte a été faite à l'aplomb du Grand Brûlé dans la zone orientale du Piton de la Fournaise. Un forage profond d'exploration géothermique (3 003,50 m) y a recoupé sur plus de 2 000 m un complexe intrusif lité de nature basique à ultrabasique. Dans cette note sont présentées les principales caractéristiques pétrologiques de deux complexes intrusifs lités, celui de la rivière du Bras Rouge dans le cirque de Cilaos (massif du Piton des Neiges) et celui du Grand Brûlé (massif du Piton de la Fournaise). Les implications volcano-structurales concernant le mode et l'âge de mise en place de ces stockages magmatiques superficiels sont également abordées. Le complexe intrusif lité situé dans la partie amont du Bras Rouge se compose de deux unités. L'unité 1 est constituée de microgabbros à affinité transitionnelle correspondant à la "série des océanites". L'unité 2, plus puissante que la précédente, comprend exclusivement des monzogabbros à affinité moyennement alcaline. La mise en place de ces derniers correspond à des injections successives d'un magma basaltique qui s'est différencié in situ par cristallisation fractionnée. Par comparaison avec les complexes intrusifs du cirque de Salazie, l'unité 2 est rattachée au premier stade des laves différenciées et à la formation d'un vaste complexe annulaire résultant de phénomènes de subsidence en chaudron. Le complexe intrusif rencontré à partir de 1 010 m dans le forage du Grand Brûlé est constitué de plusieurs unités lithostratigraphiques : de 1010 mal 129 m, lames de gabbro injectées dans des laves sous-marines et des hyaloclastites ; de 1 129 mal 920 m, laccolite zoné de gabbro et microgabbro à olivine ; de 1 920 m à 3 003,50 m, complexe basique et ultrabasique lité avec une succession de niveaux de gabbro-wehrlite-dunite. La composition minéralogique des termes gabbroïques, wehrlitiques et dunitiques, ainsi que leur texture montrent que ces roches sont des cumulats résultant du processus de cristallisation fractionnée au sein d'une chambre magmatique fréquemment réalimentée. La présence de cette chambre magmatique est reliée à l'existence d'un édifice volcanique ancien sur lequel se serait construite l'actuelle Fournaise. Les nodules gabbroïques et péridotitiques rencontrés en enclaves dans les laves et éjectats des massifs du Piton des Neiges et du Piton de la Fournaise sont considérés comme provenant du même type de chambres superficielles au sein des deux volcans de la Réunion, Les complexes intrusifs découverts à l'affleurement ou en forage dans ltle de la Réunion montrent des différences notables avec ceux des îles Hawaii quant à leur géométrie et leur genèse. La mise en place de stockages magmatiques superficiels, tout au long de l'évolution des volcans-boucliers de la Réunion, a été révélée par la très importante érosion du coeur du massif du Piton des Neiges et par l'exécution de deux forages profonds. Elle ne doit toutefois pas être regardée comme une caractéristique exceptionnelle, les complexes intrusifs réunionnais ayant selon toute vraisemblance des équivalents dans d'autres îles volcaniques.
Abstract
Shallow intrusive complexes (between 1000 and 2000 m deep), hâve been identified on Reunion Island beneath the Piton des Neiges and the Piton de la Fournaise. Data on the basic and intermediate intrusive complexes of the Cilaos and Salazie Cirques hâve recently been acquired through geological (field and deep borehole data from Salazie) and geophysical investigations. An important discovery was made at the base of the Grand Brûlé in the eastern zone of the Piton de la Fournaise where a deep geothermal exploration borehole (3003,5 m) intersected more than 2000 m of a layered basic to ultrabasic intrusive complex. In this study, the main petrological characteristics of two layered complexes are presented ; that of the Bras Rouge River in the Cilaos Cirque (Piton des Neiges) and of the Grand Brûlé (Piton de la Fournaise). The volcano-structural implications for the mechanism and âge of emplacement of thèse shallow magma chambers are also dealt with. The layered intrusive complex in the upper part of the Bras Rouge River is composed of two units. Unit 1 is made up of microgabbro with transitional affinity corresponding to the "oceanite" volcanic séries, and unit 2, thicker than the unit 1, is made up exclusively of moderately alkaline monzogabbros. Thèse units were emplaced by successive injections of basaltic lava which differentiated in situ by fractïonal crystallization. By comparison with the intrusive complexes of the Salazie Cirque, unit 2 is related to the first stage of differentiated lavas and to the formation of a large ring complex resulting from cauldron subsidence. The intrusive complex encountered from 1 010 m in the Grand Brûlé borehole comprises several lithostratigraphic units : from lOlOtol 129 m, layers of gabbro injected into submarine lavas and hyaloclastites ; from 1 129 to 1920 m, zoned olivine galbro and microgabbro ; from 1920 to 3 003,5 m.basic and ultrabasic layered complex with a succession of layers of dunite-wehrlite-gabbro. The mineralogical compositions and textures of the gabbros, wehrlites and dunites indicate that they are cumulâtes resulting from fractional crystallization within a frequently rechargea magma chamber. The présence of this chamber is related to the existence of an old volcano around which the présent Fournaise was constructed. The gabbroic and peridotite nodules found in enclaves in the lava and in the Piton des Neiges and Piton de la Fournaise éjecta are thought to corne from the same type of shallow chamber within the two Reunion volcanoes. The intrusive complexes discovered in outcrop and in boreholes on Reunion Island show considérable différences from those in the Hawaiian islands as regards their geometry and their genesis. The emplacement or shallow magma chambers throughout the évolution of the shield volcanoes on Reunion Island was revealed by the deep érosion within the Piton des Neiges and by the drilling of two deep boreholes. This should not howeyer be regarded as an exceptional feature as the intrusive complexes on Reunion Island are most likely to hâve similar équivalents on other volcanic islands.
Dernière mise à jour le 30.07.2015