LE MAGMATISME DANS LA ZONE NORD PYRENEENNE AU CRETACE SUPERIEUR
Coordonnées GPS du parking
43.126671 -0.473785
Coordonnées GPS de l’affleurement de teschénite
43.127172 -0.473353
Coordonnées GPS de l’affleurement de métamorphisme de contact
43.127692 -0.474066

Carte géologique : N°1051N – OLORON STE MARIE
Localisation du site et des affleurements
Vue aérienne du site et position des affleurements

Description du site :

Une roche magmatique…

La teschénite de Buzy est une roche magmatique filonienne d’âge campanien (83 à 72 Ma = fin du crétacé supérieur). Sa mise en place sous forme de filons est liée à l’ouverture du golfe de Gascogne. Elle est associée à la mise en place de coulées de spilites en surface et correspond à la dernière phase du magmatisme crétacé dans la zone nord des Pyrénées.

Lors de l’ouverture du golfe de Gascogne, de l’Albien au Campanien, l’amincissement extrême de la croûte continentale a mené en certains lieux à la fusion partielle du manteau et à une accrétion océanique dont la teschénite est un témoin : elle constituerait les filons menant à la formation d’un plancher océanique quand le magma arrive à l’affleurement (voir coulées de spilites dans la région).

La teschénite de Buzy est une roche mésocrate (pourcentages voisins de minéraux « blancs » [surtout feldspaths ici] et de minéraux « noirs » ferromagnésiens [surtout des amphiboles et des pyroxènes ici]).

Affleurement teschénite_Ensemble

On y observe de très grandes baguettes d’amphiboles = structure pegmatitoïdique [très grands minéraux et absence de quartz].

Fragment de roche saine et grandes baguettes d’amphibole

La teschénite de Buzy est donc une roche magmatique sous-saturée (ou basique = relativement pauvre en SiO2 [absence de quartz] et riche en Ca, Fe, Mg) et alcaline (car présence de feldspaths alcalins avec Na et K).

… altérée…

L’affleurement de teschénite de Buzy présente un aspect tout à fait caractéristique d’altération des roches silicatées. On observe des « boules », des « pelures d’oignon » et de la roche altérée friable et meuble dénommée « arène ».

Petit fragment de roche saine et arène

L’eau acide chargée de CO2 dissous attaque les silicates dans le sous-sol. Ceci provoque :

  • un départ des ions mis en solution (principalement ions Ca2+, Mg2+, Fe2+, Na+, K+ et une partie du SiO2 sous forme SiO32-) ;
  • une réorganisation dans de nouveaux réseaux cristallins stables de ce qui n’est pas exporté (principalement Al3+, Fe3+ et une partie de la silice) sous forme d’argiles (= phyllosilicates hydratés).

Rmq : lien possible avec le diagramme de Goldschmidt.

Cette altération se réalise principalement dans le sous-sol, dans les fissures de la roche où l’eau peut encore circuler (en surface l’eau ruisselle et ne stagne pas suffisamment pour hydrolyser les silicates).

L’arène est composée d’un mélange de minéraux résiduels non encore altérés et transformés et d’argiles en formation.

L’altération, progressant le long des fissures, épargne (temporairement) les zones situées entre les fissures. Il y a donc, en profondeur, des ensembles de roche saine séparés par des bandes de roches altérées et arénisées qui prennent la forme de « boules » plus ou moins ovoïdes ou sphériques. Cette transformation, souterraine, n’est pas visible dans le cas général. Elle ne se voit que si des travaux, ou une reprise d’érosion, dégagent et mettent à nu ces zones normalement enfouies.

Il y a un gradient d’altération entre les fissures et le centre des « boules » épargnées, avec des zones de plus en plus altérées du centre de la boule vers l’extérieur. Ce gradient d’altération peut se traduire par un gradient de variation de volume : la transformation de feldspath en argile, le plus ou moins grand dessèchement de ces argiles en fonction de la saison, le gel-dégel de l’eau dans ces auréoles à porosité variable… Tout cela conduit à faire varier le volume de façon différentielle entre le cœur des zones saines et leur périphérie de plus en plus altérée.

Les boules des roches silicatées ont donc souvent, une fois mises à nu et observables, une structure dite en  » pelure d’oignon « .

Altération en boules et pelures d’oignon
Détails de l’altération en pelures d’oignon

… ayant engendré un métamorphisme de contact thermique lors de sa mise en place.

Au moment de leur mise en en place, les filons chauds de magma à l’origine de la teschénite étaient au contact de roches sédimentaires encaissantes déposées antérieurement formant le flysch turonien (94 à 90 Ma, c3 sur la carte géologique n°1051N d’Oloron Ste Marie).

Le flysch turonien comprend des bancs de calcaire marneux, de calcaire dur et de grès.

Le matériel chaud a entraîné un métamorphisme de contact thermique qui a transformé les roches sédimentaires de l’encaissant. Ces roches métamorphiques, beaucoup plus dures que les roches originelles suite à leur « cuisson », peuvent être qualifiées de marbre. Elles offrent un bel exemple de métamorphisme de contact thermique.

Affleurement métamorphisme de contact thermique
Détails métamorphisme thermique de contact dans roches sédimentaires du Turonien

Activités envisageables :

  • se repérer, s’orienter sur une carte, avec une boussole, en utilisant une application de géolocalisation
  • réaliser un croquis ou traiter numériquement une photographie de l’affleurement, de la roche, des minéraux → notion d’échelle
  • relier la présence de la teschénite dans la zone nord pyrénéenne dans le contexte général de la tectonique des plaques (océanisation au crétacé)
  • réaliser un schéma interprétatif de la disposition des continents à différentes périodes en indiquant les mouvements relatifs des différents blocs
  • comparer la roche saine et la roche altérée (mesures de conductimétrie possibles au laboratoire après prélèvement d’un fragment de roche saine et d’arène)
  • expliquer comment les phénomènes d’altération agissent sur le modelé de l’affleurement
  • réaliser une coupe ou un schéma interprétatif de la disposition des roches (teschénite en filon / flysch encaissant) et représenter le métamorphisme de contact
  • déduire de la disposition des roches une datation relative des couches géologiques présentes

Accès / sécurité :

Dans Buzy, suivre les indications « Moto-cross » et « Gave d’Ossau ». Le parking pour le bus se trouve à l’intersection de la « route du gave » et du « chemin des Arrecous ». Les rues dans Buzy sont étroites mais aucune limitation de dimension n’est indiquée.

Mairie de Buzy
Dabs Buzy
Place Cazenave dans Buzy
Dans Buzy
Rue Casamayou
Rue du Burguet

L’affleurement de teschénite est en sous-bois à quelques mètres de la route. Il ne présente pas de dangerosité vis à vis de la circulation. L’affleurement est en cours d’altération, la roche friable par endroit… Attention aux glissades et aux éboulements intempestifs !

Parking bus sur site
Accès aux deux sites à pied
Sentier vers affleurement teschénite de face

L’affleurement de roches métamorphiques est en bordure de la route du gave. Il n’y a quasiment pas de circulation à cet endroit mais la vigilance est de mise.

Mots-clés et liens avec les programmes :

Collège Lycée
Cycle 3 Identifier les composantes géologiques d’un paysage – géologie locale – phénomènes géologiques traduisant l’activité interne de la Terre – phénomènes traduisant l’activité externe de la Terre (altération) 2nde L’érosion, processus et conséquences
Cycle 4 Expliquer quelques phénomènes géologiques à partir du contexte géodynamique global (volcanisme crétacé dans les Pyrénées et océanisation) 1ère spé SVT La caractérisation de la mobilité horizontale

La dynamique des zones de divergence

TS 1B1 : Métamorphisme de contact

1B4 : altération – démantèlement de la CC

A proximité :

  • Dolmen de Buzy classé monument historique

Temps pour se rendre à Buzy en autobus depuis :
Pau →1h
Bayonne → 2h15
Oloron Ste Marie → 30
Orthez → 1h30
Dax → 2h
Mont de Marsan → 2h15
Bordeaux → 3h

Bibliographie / sitographie :

Carte géologique au 1/50 000 d’Oloron Ste Marie et sa notice, n°1051N, éditions BRGM

L’altération des roches silicatées : http://planet-terre.ens-lyon.fr/image-de-la-semaine/Img145-2006-01-09.xml

Dictionnaire de géologie, 5e édition, Masson Sciences, éditions DUNOD

Théralite → http://lithotheque.ens-lyon.fr/Lithotheque/FormRech/page.php?recup=A41.14