La serpentinisation du Massif de Ronda (Espagne) : interactions fluides-roches-déformations
Bastien Audran  1@  , Philippe Boulvais  1@  , Yannick Branquet  1@  , Marc Ulrich  2@  , Pierre Gautier  1@  , Guillaume Raymond  3@  , Rémi Coltat  4@  , Daniel Layton-Matthews  5@  , Maëlys Bévan  1@  , Evelyne Leduc  5@  , Georges Beaudoin  6@  
1 : Géosciences Rennes
Université de Rennes, Institut National des Sciences de l'Univers, Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes
2 : Université de Strasbourg - École et observatoire des sciences de la Terre
université de Strasbourg
3 : Département de géologie et de génie géologique, Centre de recherche sur la géologie et le génie des ressources minérales (E4m), Université Laval, Québec, G1V 0A6
4 : Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT), CSIC-UGR, Universidad de Granada, Granada
5 : Queen's Facility for Isotope Research, Department of Geology and Geological Engineering, Queen's University, 36 Union Street, Kingston, Ontario, K7L 3N6
6 : Département de géologie et de génie géologique, Centre de recherche sur la géologie et le génie des ressources minérales (E4m), Université Laval, Québec, G1V 0A6

La serpentinisation est un processus ubiquiste d'altération hydrothermale des roches ultramafiques, capable de mobiliser des métaux. Les péridotites du Massif de Ronda forment le plus vaste affleurement de manteau sous-continental, à travers le monde. De nombreuses études ont été conduites sur la déformation à haute température et la pétrologie des roches mantelliques afin de mieux contraindre le(s) mécanisme(s) d'exhumation du massif. Néanmoins, peu de travaux ont traité en détail le processus d'altération hydrothermale, pourtant omniprésent à l'échelle du massif. Nos travaux visent à caractériser les interactions fluides-roches-déformations à l'origine de la serpentinisation des péridotites, notamment à travers l'établissement d'une séquence de serpentinisation. Trois étapes de serpentinisation ont été identifiées dans le Massif de Ronda. La première étape consiste en une serpentinisation pervasive pseudomorphique des péridotites, avec des taux de serpentinisation variables (~15-~90%). La péridotite serpentinisée est composée de lizardite 1 en «mesh-texture», rarement bordée par une magnétite 1 à reliques d'olivine, de pyroxène et de spinelle. La seconde étape correspond à des couloirs serpentineux localisés, composés majoritairement de serpentine (bastite, lizardite 2 et chrysotile) et de magnétite 2. La troisième étape est associée au développement d'une cataclasite à ciment et veines de serpentine polygonale et magnétite 3. Ces veines de serpentine sont postérieures aux couloirs serpentineux et contemporaines de la mise en place de filons de magmas felsiques datés entre 22 et 19 Ma. Une analyse structurale des veines de serpentine syntectonique (e.g., slickenfibers de l'étape 3) suggère une phase de raccourcissement sub-verticale et d'étirement horizontal multidirectionnel d'échelle régionale. L'analyse des isotopes stables de l'oxygène et de l'hydrogène montre une faible dispersion autour des valeurs ~+5.0‰ et ~-79‰, respectivement pour les 3 étapes de serpentinisation. Cela suggère que les conditions d'interactions fluides-roches seraient similaires (e.g., la température et le rapport fluide/roche), ou bien que les signatures isotopiques de l'étape 1 sont préservées au travers des étapes 2 et 3. Les couples isotopiques d18Oserpentine-d18Omagnétite indiquent une température de cristallisation autour de 180±50°C des serpentines de l'étape 3. Cette étude offre un cadre structural, minéralogique et géochimique idéal pour aborder la problématique des mobilités métalliques pendant la serpentinisation du manteau sous-continental.



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