UNIVERSITE NICE SOPHIA ANTIPOLIS. Rapport De Stage

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1 UNIVERSITE NICE SOPHIA ANTIPOLIS Rapport De Stage Existence de pseudotachylites associées à la faille de Rabuons? Signification des veines à tourmaline. BRANDIERE Arnaud L3STE Etude sur la possible présence de pseudotachylites sur le site de Rabuons et la signification des veines à tourmaline observées. 1

2 Facultés des Sciences Existence de pseudotachylites associées à la faille de Rabuons? Signification des veines à tourmalines observées Encadrants du stage : J. Schneider, G. Sanchez, Y. Rolland BRANDIERE Arnaud L3STE

3 Abstract It is well known that direct evidence of earthquakes within fault zones is limited to the occurrence of tectonic-generated pseudotachylyte. Pseudotachylyte is formed when frictional heat and strong abrasion, which are generated during rapid seismic faulting, are sufficient to melt and/or crush rock within the fault zone and fluidize ultrafine-grained material. In the Argentera-Mercantour massif, near St Etienne de Tinée, which is a seismic zone, we can observe the Jausier-Tinée Fault (JTF or Rabuons fault). Inside this one, there are tourmaline s veins black and aphanitic The purpose of this paper is to distinguish the existence of pseudotachylyte in the JTF fault in the Argentera-Mercantour massif, because the study of pseudotachylytes could allow the understanding of the fault mechanism. This study will bring us to preliminary conclusions concerning tourmaline existence in and near this fault zone, because presence of boron for the formation of tourmaline in this zone is strange and mysterious. After a full working and data treatment, this study will answer to the questions and main theme: Does pseudotachylyte exist in the Rabuon s fault? What does tourmaline s presence mean? Résumé Il est bien connu que la preuve directe d un séisme dans une zone de failles est limitée à la génération de pseudotachylites par la tectonique. La pseudotachylite est formée quand il y a une force frictionnelle et une forte abrasion, qui sont générées pendant un rapide séisme, suffisantes pour créer une fusion et/ou fracturée la roche dans la zone de faille et former un fluide composé de grains ultra fins. Dans le massif de l Argentera-Mercantour, près de St Etienne de Tinée, ou se trouve une zone sismique, on peut observer la faille Jausier-Tinée (JTF ou la faille de Rabuons). A l intérieur de cette dernière, il y a des veines à tourmalines noires et aphanitiques. Le but de ce rapport est d établir l existence de pseudotachylites dans la faille Jausier-Tinée dans le massif de l Argentera-Mercantour, car l étude des pseudotachylites amènera à la compréhension du mécanisme d une faille. Cette étude nous amènera à des conclusions préliminaires concernant la présence de tourmalines dans et près de cette zone de faille, car la présence de Bohr dans la formation de tourmalines dans cette zone est étrange et mystérieuse Après une étude approfondie et un traitement des données, cette étude répondra aux questions suivantes et au thème principal : «Existence de pseudotachylites associées à la faille de Rabuons? Quelle est la signification des veines à tourmalines?» 3

4 Remerciements Au terme de ce stage, je souhaite remercier ma maître de stage, Julie Schneider, pour sa patience, son aide et sa disponibilité durant ce mois ainsi que Guillaume Sanchez et Yann Rolland. Je souhaite également remercier toutes les personnes qui ont participé au bon déroulement de ce stage et surtout à toute l équipe Géo azur Valrose qui a su m accueillir comme il se doit. Merci pour tout. 4

5 SOMMAIRE Partie 1: Introduction générale I. Contexte géologique II. III. Généralités sur les pseudotachylites a. Signification et définition d une pseudotachylite..11 b. Intérêt de leur étude...14 Methodologies et outils utilisés a. Outils utilisés et démarche d analyse...15 b. Discussion...18 Partie 2 : Analyse structurale 18 I. Analyse structurale de la zone..18 II. Discussion.21 Partie 3 : Analyse pétrologique.22 I. Echantillon macroscopique.22 II. Minéralogie & microstructure...23 a. Le gneiss encaissant...23 b. La veine de «Pseudotachylites» c. Discussion 29 III. Analyse à la microsonde a. Plagioclase 30 b. Grenat 31 c. Muscovite..33 d. Tourmaline 34 Partie 4 : Géochimie...38 I. Les éléments majeurs..39 II. Les terres rares (REE) 40 III. Les éléments traces.42 5

6 IV. Comparaison...43 V. Discussion.44 Partie 5 : Interprétation & discussion..45 I. Interprétation des résultats obtenus..45 II. Modèle..46 III. Conclusion finale.47 Références ANNEXES1.49 ANNEXES 2 50 ANNEXES 3 51 ANNEXES 4 42 ANNEXES 5 53 ANNEXES

7 Partie 1: Introduction générale L étude se situe dans le massif Argentera - Mercantour, dans la zone cristalline externe du sud-ouest des Alpes, qui fait partie de la croute continentale européenne. Cette zone est principalement constituée de roches métamorphiques et magmatiques telles que des granites d anatexie, des migmatites et des amphibolites. Cette zone est recoupée par de nombreuses failles. On localise la zone étudiée plus précisément au dessus de St Etienne de Tinée sur le chemin de l énergie près du refuge de Rabuons. L observation de l affleurement a permis de constater une faille importante à ce niveau qui décale la crête. A proximité de cette faille, il y a de la fracturation remplie d un matériel noir homogène en apparence. L observation sur le terrain de ces veines laisse penser à des pseudotachylites par leur texture. Les pseudotachylites sont le résultat de séismes de forte magnitude. Par ailleurs des observations préliminaires au microscope ont révélé que ces veines étaient composées à 90% de tourmaline ; minéral hydroxylé, riche en Bore généralement associé à des fluides hydrothermaux. Il est également intéressant de connaitre la provenance du Bore pour la formation des tourmalines aussi présentes dans ces veines (lessivage, échanges chimiques, etc. ). Photo 1 Veines observées L observation des veines au sein de la faille a permis de caractériser un aspect noir un peu vitreux, de très fins grains et des cristaux de tourmaline. Elles sont réparties autour et au sein de la faille. Ces veines sont entourées par l encaissant qui est constitué de gneiss. Il y a également des fentes de tension remplies de quartz et de chlorite. Suite à ces observations, le but de l étude est donc de déterminer, grâce à différentes méthodes telles que la géochimie et la pétrologie, si les veines noires observées sont bien des pseudotachylites et la signification de cette forte concentration de tourmaline. 7

8 Pour répondre à ces questions, un échantillonnage ciblé a été effectué dans cette zone durant l été 2009 et Pour cela, différentes méthodes telles que la géochimie et la pétrologie vont être utilisées afin de pouvoir déterminer la véritable identité de ces veines et l origine de ces tourmalines. I. Contexte géologique La chaîne alpine résulte de la collision entre la plaque eurasiatique et la plaque africaine. Au Crétacé supérieur, la convergence de ces deux plaques a entraîné la fermeture de la Téthys alpine (Olivet, 1978) conduisant à la mise en place d un prisme de collision. Sur l ensemble de la chaîne alpine cet édifice d échelle crustale est constitué de trois unités superposées. De bas en haut, on y distingue les unités d origine européenne, les unités d origine océanique (océan liguro-piémontais) et les unités d origine apulo-africaine. Classiquement, deux ensembles structuraux majeurs ressortent de ce prisme de collision dans les Alpes centrales et occidentales : la zone externe et la zone interne (Figure 1). Figure 1 Carte structurale simplifiée des Alpes occidentales (Bigot, 2002) 8

9 Le massif cristallin externe de l Argentera est le massif le plus méridional des massifs cristallins externes (Figure 2). De forme lenticulaire, il est long de 55 km et large d environ 24 km (dans sa plus grande largeur). Le socle varisque européen de l'argentera est composé de deux unités métamorphiques principales (Faure-Muret, 1955 ; Bogdanoff, 1986) juxtaposées le long d une zone mylonitique d orientation N : la zone de cisaillement de Valetta-Molière (Malaroda et al, 1970). Cette zone est parallèle, au moins dans sa partie septentrionale, à la zone de cisaillement de Bersézio qui aurait joué en décrochement dextre (Sturani, 1962). Au sud-ouest (Figure 2), l unité de la Tinée est caractérisée par les micaschistes de la Valetta, les migmatites, gneiss oeillés et gneiss de Rabuons et par les migmatites d Anelle avec les gneiss d Iglière. L unité nord-est est composée des migmatites et des gneiss de Malinvern-Chatillon. Figure 2 Carte géologique détaillée du socle cristallin externe du massif Mercantour- Argentera (Bigot, 2002) Les contraintes appliquées à ce socle cristallin sont donc N-S dues aux Alpes et à la plaque africaine au sud. Ces dernières provoquent des ruptures de contraintes qui sont l origine de la formation des différentes failles présentent dans l Argentera (figure 3). 9

10 La faille étudiée est la faille Jausier Tinée Fault (JTF, figure 3). Cette dernière fait partie du système de failles actives du sud-ouest des Alpes. L étude de la sismicité a montré l existence de séismes de hautes magnitudes (M 5.8). D après la présence possible de pseudotachylites et de tectoglyphes dans cette zone (figure 4), le jeu et la composante de la faille pourrait être décrochante dextre. (cf. Sanchez et al 2009) Figure 3 - Carte structurale du massif Argentera- Mercantour (Sanchez et al, 2009) Figure 4 - Carte de localisation des pseudotachylites situées sur le chemin de l énergie entre le lac de Vence et le refuge de Rabuons 10

11 II. Généralités sur les pseudotachylites a. Signification et définition d une pseudotachylite Le terme de pseudotachylite vient de Shand (1916) qui a décrit des veines noires, aphanitique, vitreuse comme du basalte. C est un fossile de séisme. La Photo 2 montre un exemple de pseudotachylite d impact dans les Hautes-Viennes. Photo 2 - Fragment de pseudotachylite du cratère d'impact de Rochechouart, (Wikipedia, 2007) La formation de pseudotachylites est très rare et restreint dans les roches cristallines (Sibson, 2006). Dans la plupart des cas, elles proviennent d une fusion partielle de 1200 C et ont une épaisseur du mm au cm. Elles permettent de mettre en évidence le déplacement de la faille et donc leur paléo-activité. Elles sont souvent associées avec des cataclasites subsidiaires ou des zones de cisaillement avec déformations mylonitiques. La plupart des pseudotachylites ont été développées au sein ou près de la base de la zone sismogénique de la croute supérieure comme le montre la figure 5, mais également à des profondeurs supérieures à 40 60km dans les cas de subduction. On estime que l énergie de fusion pour 1-10 mm de veines est 4-40MJ/m² alors que l énergie d une fracture sismique est MJ/m². 11

12 La gamme de température pour la température de formation des pseudotachylites se situe entre 800 et 1600 C. La discussion continue sur les conditions de formation des pseudotachylites, mais l absence d eau joue un rôle important. En effet, Les pseudotachylites ne contiennent pas d eau. Pendant un séisme, l eau peut servir de lubrifiant, et donc peut réduire la friction de la faille pendant le séisme et donc empêcher d arriver à de fortes températures pour la formation de pseudotachylites. Figure 5 - Cas d une faille active et formation d une pseudotachylite (Aiming Lin, 2008) Pour leur aspect, les pseudotachylites son gris, noir ou des fois marron a matériel aphanitique qui montre l évidence d une phase de fusion le long de la faille ou fracture. Les observations au microscope ont montré une partie vitreuse à cause de la phase de fusion. On distingue plusieurs formes de minéraux notamment sphérulitique, microlithique. La matrice est plus ou moins altérée, puis recristallisée selon les cas ce qui augmente la difficulté de reconnaissance. Le caractère intrusif de l injection dans la veine de faille suggère des pseudotachylites, mais ce n est pas l unique caractéristique. De plus, elles ne sont pas toutes noires à grains fins. Elles contiennent des éléments mafiques. Elles peuvent également contenir des clastes macroscopiques. D après la figure 6 ci-dessous, les veines qui contiennent les pseudotachylites dépassent rarement le mètre en termes d épaisseur. 12

13 Figure 6 - Diagramme du nombre de veines à pseudotachylites en fonction de leur épaisseur. (Sibson and Toy, 2006) Figure 7 Foliation des pseudotachylites (Sibson and Toy, 2006) a. Pseudotachylites en discordance avec la foliation métamorphique du gneiss b. Pseudotachylites en concordance avec la foliation métamorphique du gneiss D après la figure 7 ci-dessus, les pseudotachylites peuvent être parallèles à la foliation, mais peuvent être également discordante. La présence ou l absence de friction ou fusion est fondamental dans les mécanismes de séismes et l énergie dégagée pour la rupture. D après la figure 8 ci-dessous, les failles qui génèrent les pseudotachylites sont à titre égal les failles inverses et décrochantes, mais très peu par des failles normales. Une exhumation significative est requise pour exposer les pseudotachylites de la partie profonde du système de failles. 13

14 Figure 8 - Diagramme du nombre failles contenant des pseudotachylites en fonction de sa nature. (Sibson and Toy, 2006) b. Intérêt de leur étude Il est important de savoir si ce sont des pseudotachylites, car leur existence signifierait qu il y est eu des séismes de failles important provoquant une forte fusion partielle due à la friction et conduirait à leur formation. Pour aller un peu plus loin les pseudotachylites représentent la zone sismogénique exhumée puisque en général, elles se forment jusqu à km à la base de la zone sismogénique (zone où se trouvent les séismes). Par conséquent, la zone d étude constitue un endroit unique pour étudier les propriétés mécaniques d une faille (architecture et géométrie 3D, degré de fracturation associé à la faille principale, rhéologie ) en vue d une meilleure compréhension des processus rupturels. 14

15 III. Méthodologie et discussion a. Méthodologie utilisée Echantillonnage de roches sur le terrain et prises de photos et mesures Terrain Echantillon Description des échantillons, puis sciage des différents échantillons en petits dés Description des échantillons, puis sciage des échantillons en tranches Scie Broyage des petits dés de roche à l aide d un broyeur à mâchoires ou d un mortier-pilon en fine poudre, puis tamisé en différentes tailles Lamelles polies à 30 µm, puis réalisation de lames minces polies Dissolution et analyse par ICP-MS pour avoir la composition chimique des échantillons : GEOCHIMIE Mortierpilon Analyse des lames minces au microscope pour l étude des minéraux, textures, puis analyse à la microsonde électronique pour préciser la composition chimique des phases : PETROLOGIE Tableur Excel Nettoyage important entre chaque échantillon à l aide d aspirateur, brosse, air comprimé et ultrasons pour ne pas contaminer le suivant. Microscope 15

16 Afin de pouvoir déterminer la nature de ces roches, il est essentiel de suivre une certaine démarche ainsi qu utiliser plusieurs outils. L organigramme précédent résume cette démarche. Sur le terrain, un échantillonnage a été effectuée de la veine de quartz, de la partie «pseudotachylites» contenant des clastes de gneiss ainsi que du gneiss encaissant. De retour au laboratoire, la préparation des échantillons commence. Pour la partie pétrologie, des lames minces ont été effectuée à partir des échantillons afin d étudier la partie «pseudatachylite» et la partie gneiss. Pour la géochimie, les parties de «pseudotachylites» pures, celles avec des clastes de gneiss et «pseudotachylites», celle de gneiss encaissant, et les veines tardives ont été différenciées afin de mieux comprendre leur nature. Les analyses effectuées sont détaillées ci-dessous : Pour la pétrologie, l observation des lames minces avec des microscopes polarisants va permettre de faire une description précise des minéraux en LPNA et LPA ainsi que décrire les relations entre minéraux, leurs textures, leurs natures et comprendre leur histoire. Puis, leur composition chimique est obtenue par la microsonde électronique. Pour cette étude, l utilisation d une microsonde va aider à approfondir (Photo 3 et figure 9). Cette méthode combine la géochimie et la pétrologie, c est-à-dire que les lames sont utilisées pour mettre dans la machine et ainsi obtenir des pourcentages d éléments sur les endroits pointés, mais surtout donner la composition chimique des minéraux, mettre en évidence des zonations, etc Pour son fonctionnement, il y a un générateur qui envoie un flux d électrons sur la lame à l endroit voulu. L échantillon est alors excité, car il a été recouvert au préalable de carbone pour être plus conducteur. Cette excitation renvoie donc des photons ainsi que des rayons X vers des spectromètres, ce qui donne les valeurs d un minéral. Cette méthode permet également de visualiser des images rétrodiffusées, c est-à-dire avec différents niveaux de gris (Photo 4). Par exemple, plus un élément est lourd, plus le cortège d électrons sera grand, plus la rétrodiffusion est grande et donc plus le rendu sera clair (ex : le Fer). Pour la géochimie, Les poudres ont été envoyées au CRPG à Nancy pour être analysées par ICP-MS afin d obtenir les concentrations en éléments majeurs et traces pour les différents types d échantillons. L obtention de la composition chimique générale de l échantillon va permettre principalement de caractériser chimiquement les différents échantillons, de discuter des échanges chimiques ainsi que le travail avec des feuilles de calculs. On obtiendra également les pourcentages d éléments majeurs, mineurs et traces par ICP-MS pour confirmer la nature de la roche. 16

17 Photo 3 - Microsonde Figure 9 - Schéma de fonctionnement d une microsonde Photo 4 - Image rétrodiffusée Gt : Grenat Ms :Muscovite Bt : Biotite Qz : Quartz 17

18 b. Discussion Grâce aux outils et méthodes citées précédemment, cela va permettre de déterminer la nature de ces veines. Il faudra se poser les bonnes questions notamment d où vient le Bohr qui permet la formation des tourmalines présentes? Si ce sont des pseudotachylites, quel modèle peut-on en tirer? D où viennent les fluides quant à la formation des veines de quartz? Pour cela, il faudra étudier les relations entre minéraux dans les lames (textures, formes ), observer les minéraux qui disparaissent et ceux qui se forment et ainsi créer des chemins P- T pour avoir une idée du chemin de la roche. L utilisation d Excel pour calculer des formules structurales grâce aux données géochimiques sera nécessaire. L observation, la description et l interprétation seront les maitres mots de ce stage afin de répondre à la problématique posée. Partie 2 : analyse structurale I. Analyse structurale de la zone La zone d étude est localisée sur le versant Est de la vallée de la Tinée, au dessus du glissement de la Clapière entre le lac du Rabuons et celui du Fer (Photo 5). Photo 5 Vue aérienne de la zone étudiée (image extraite de Google Earth) A partir des observations de terrain, un schéma structural de la zone a été réalisé pour ainsi mieux comprendre la zone de faille. Cette image montre bien la faille principale orientée 18

19 N140 avec son réseau de fracture orientée N-S. Il est également possible de distinguer d autres failles au voisinage de la principale qui sont aussi orientées N140 (figure 10). Figure 10 Schéma structural de la zone étudiée Ce schéma va permettre de placer les contraintes appliquées sur cette zone. La contrainte maximale σ1 est N-S. La contrainte minimale σ3 est donc E-W (figure 11). Le réseau de fracture est principalement orienté N-S ce qui peut expliquer l orientation des veines noires orientées également N-S (photo 6). Cela montre bien que lors du jeu de la faille, les fluides noirs ainsi formés se sont infiltrés dans les fractures. Le réseau de failles est donc décrochant dextre aux vues du décalage de la crête du Mt Garnet, à la fracturation et aux fentes de tension observées. 19

20 Photo 6 Planche photo de la zone étudiée (cf. orientation figure 1) a. panorama de la faille b. Veine observée c. fracturation avec veines de pseudotachylites et veines de quartz d. fracturation et veine de pseudotachylites e. fracturation tardive et veines de pseudotachylites observées f. veines de quartz et chlorite au contact de la faille g. fracturation et veine de pseudotachylites observée h. fracturation et veine de pseudotachylite observée 20

21 Figure 11 Schéma récapitulatif de la zone étudiée II. Discussion Pour conclure cette partie, la faille JTF est décrochante dextre orientée N140 et a engendré une fracturation N-S ou s est infiltré un liquide noir (pseudotachylites) qui a cristallisé en veine noire remplie de tourmalines. Une étude pétrologique préliminaire a montré que le matériel hercynien du massif Argentera-Mercantour a été réutilisé par la déformation alpine. Les fluides postpseudotachylites ont apporté de la silice et ont permis la cristallisation de fentes de tension contenant du quartz, de la chlorite et de la calcite. 21

22 Partie 3 : Analyse pétrologique I. Echantillon macroscopique Photo 7 Planche photo des différents échantillons prélevés Les échantillons (Photo7) prélevés à proximité de la faille contiennent de la veine noire ou par la suite nous utiliserons le terme de veine de «pseudotachylite» ainsi que des clastes de gneiss. Le gneiss prélevé présente une foliation bien marquée. Il y a également des morceaux de la veine de quartz au voisinage de la veine de «pseudotachylite». Un tableau récapitulatif va permettre de resituer chaque échantillon et de savoir de quelle nature est chacun d eux (Figure 12). 22

23 Sample Name Sampling date Short description Localisation ME B 2007 pseudotachylite Rabuons ME C 2007 pseudotachylite (large pocket) Rabuons ME pseudotachylite (small vein) Rabuons ME fluid infiltration vein Rabuons ME pseudotachylite Rabuons ME A 2008 pseudotachylite Rabuons ME B 2008 pseudotachylite Rabuons ME gneiss with thin pseudotachylite vein Rabuons ME pseudotachylite Rabuons ME pseudotachylite Rabuons ME A pseudotachylite Rabuons ME A claste in pseudotachylite Rabuons ME B 2008 gneiss fresh Rabuons ME /07/2009 pseudotachylite Rabuons ME A 03/07/2009 pseudotachylite Rabuons ME B 04/07/2009 claste in pseudotachylite Rabuons RAB /07/2009 pseudotachylite Rabuons Figure 12 Tableau récapitulatif des échantillons II. Minéralogie & microstructure a. Le gneiss encaissant Tout d abord, il est important de préciser la distinction entre gneiss encaissant observé et veines de «pseudotachylite». Le gneiss encaissant (photo 8) contient des micas en grande proportion tels que des biotites et muscovites, du quartz, du feldspath tel que des plagioclases, des zircons ainsi que quelques tourmalines et grenats altérés. Les plagioclases qui sont relativement larges, contiennent des inclusions de micas comme peut le montrer la photo 8 suivante : 23

24 Photo 8 Photo de lame présentant la foliation, les minéraux et l altération du plagioclase Bt : Biotite Ms : Muscovite Qz : Quartz Pg : Plagioclase Les baguettes de muscovite et de biotite permettent d indiquent une certaine foliation dans le gneiss soulignée dans la photo 9 ci-dessous : 24

25 Photo 9 Photo de lame contenant la foliation du gneiss ainsi qu un grenat altéré Bt : Biotite Gt : Grenat Qz : Quartz Ms : Muscovite Les cristaux de quartz sont de bonnes tailles (de 10 µm à 1 mm) et ne présentent pas de fracturation ou autres. b. Les veines de «pseudotachylite» Les veines de «pseudotachylite» observées sur le terrain sont en fait des veines composées à 90% de tourmalines. Elles contiennent également des clastes du gneiss. Dans les clastes des veines, l observation fait remarquer que la majorité des biotites et muscovites a disparu ainsi que le feldspath. Il ne reste plus que du quartz de plusieurs tailles (de 0,2mm à 1mm), des oxydes de fer et quelques tourmalines. Il est important de noter que ces clastes sont principalement représentés par des cristaux de quartz qui ont subi une importante fracturation qui pourrait être due à une importante déformation. (Photo10) 25

26 Photo 10 Photo des clastes contenus dans les veines Pg : Plagioclase Ox : Oxyde de fer Qz : Quartz Quand aux veines de «pseudotachylites», la texture de la veine est proche de celle des verres des roches magmatiques d où la ressemblance avec des pseudotachylytes. C'est-à-dire qu il y a une matrice noire contenant de très nombreux cristaux de tourmaline. Ces tourmalines, selon les endroits, sont de différentes tailles plus ou moins importantes (de 1µm à 20 µm). Les cristaux de tourmaline sont cristallisés en forme de baguettes, ainsi qu également sous forme sphérique. Elles ne présentent pas de cristallisation dans un plan préférentiel. En revanche, elles forment un maillage bien marqué à certains endroits comme le montre la photo 11 cidessous : 26

27 Photo 11 Maillage des tourmalines et texture de la veine Tur : Tourmaline Qz : Quartz Dans la veine, il y a également des formes xénormorphes plus ou moins clair que la couleur de la veine. Cela ressemble fortement à l emplacement d anciens minéraux. L intérieur de ces formes est complètement recristallisé en cristaux de tourmaline plus ou moins important (de 1µm à 20µm). (Photo 12) 27

28 Photo 12 Photo de lame montrant des traces possibles d anciens minéraux recristallisées par de la tourmaline Tur : Tourmaline Qz : Quartz Le contact entre la veine de «pseudotachylite» et les clastes de gneiss est intéressant à observer (Photo 13), car il est n est pas net, mais au contraire dentelé, diffus et contient une zone de mélange. Cette dernière contient donc des baguettes de tourmaline et des cristaux de quartz. Les résidus de quartz sont composés d importants cristaux (de 0,5 mm à 1mm), mais il y a aussi de plus petits cristaux de quartz (0.1 mm) cataclasés dues à un fractionnement des cristaux lors d une phase de déformation intense. (Photo 13) 28

29 Photo 13 Photo de lame montrant la zone de contact entre la veine à tourmaline et les résidus de quartz, ainsi que la zone de mélange Tur : Tourmaline Qz : Quartz c. Discussion Ces observations permettent d amener à des conclusions préliminaires : Tout d abord, la texture aphanitique des veines présente de grandes ressemblances avec celle des pseudotachylites. La fracturation très intense révélée par la présence de clastes dans les veines noires est également un argument en faveur des pseudotachylites. Il est important de noter que les clastes de gneiss présents dans les veines noires ont une composition minéralogique différente des gneiss encaissant. En effet par endroits, l intégralité des micas et des plagioclases ont disparu. Ceci suggère que ces minéraux ont fondu pour produire le liquide formant les pseudotachylites. 29

30 Cependant la composition minéralogique des veines noires est intrigante. En effet, elles sont composées pratiquement exclusivement de tourmalines. Ces tourmalines ne sont pas orientées selon un plan préférentiel ce qui suggère qu elles auraient cristallisé de façon secondaire, après l épisode de déformation intense qui aurait abouti à la formation des pseudotachylites. Les traces plus sombres ou plus clairs font penser à d anciens minéraux présents à cet endroit qui auraient remplacés par des tourmalines. Nous pouvons donc conclure cette partie sur le fait que ces veines ont été des pseudotachylites dans le passé, mais au cours du temps elles ont subit un événement géologique qui a amené en particulier du Bore et de l eau pour la cristallisation secondaire des tourmalines. III. a. Plagioclase Analyse à la microsonde Suite à l observation au microscope, on peut utiliser la microsonde pour pointer des minéraux et ainsi analyser leur composition pour confirmer une zonation ou la nature du minéral. Nous allons commencer par le plagioclase. Il est principalement présent dans le gneiss encaissant et vraiment en très faible quantité dans les clastes résiduels des veines de pseudotachylites. Il est la plupart du temps altéré et présente des inclusions de micas. Grâce à la microsonde, les données de l annexe 1ont été obtenues et un profil a pu être fait et donner les courbes de la figure 13 suivante : 0,800 0,700 [c] 0,600 0,500 0,400 0,300 Evolution Ca Evolution Na Evolution K 0,200 0,100 0, Distance (µm) Figure 13 Courbes d évolution du Ca-Na-K dans le plagioclase du gneiss encaissant Ca: Calcium, Na: Sodium, K: Potassium 30

31 Ces courbes ne présentent pas de grandes fluctuations, ce qui signifie qu il n y a pas de zonations. L évolution de ces trois éléments est constante dans le profil effectué sur ce plagioclase. On peut également faire un diagramme triangulaire comme ci-dessous pour déterminer la nature du plagioclase (figure 14). An Or Ab Figure14 Diagramme triangulaire des plagioclases pointés Or: Orthose, An: Anorthite, Ab: Albite Les points sont principalement situés entre le pôle anorthite et albite ce qui signifie que ce plagioclase est principalement constitué d andésines et d oligoclases (plagioclases de haute température). b. Grenat Les grenats observés se situent exclusivement dans le gneiss encaissant. Un profil a été effectué dans un des grenats observés. Suite à ce profil, on obtient les courbes (figure 15) cidessous grâce aux données de l annexe 3 : 31

32 0,80 [c] 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 Evolution Mn Evolution Fe Evolution Mg Evolution Ca 0,10 0, Distance (µm) Figure 15 Evolution du Mn-Fe-Mg-Ca dans le profil du grenat pointé Mn: Manganese, Fe: Fer, Mg: Magnesium, Ca: Calcium Les courbes montrent une concentration importante en Fer, en Magnésium et Calcium au centre du grenat alors qu elles sont moins importantes sur les bords. A l inverse, la concentration est élevée en Manganèse sur les bords du grenat et faible au centre. Cela signifie que ce grenat présente une certaine zonation. Ce grenat présente quand même de fortes concentrations en manganèse, ce qui signifie un grenat de basse température et qui est commun. Il se situe entre les pôles purs almandin et spessartine. On peut également faire un diagramme triangulaire comme le montre la figure 16 ci-dessous : 32

33 Mg Ca Fe Figure 16 Diagramme triangulaire du profil du grenat Fe: Fer, Ca: Calcium, Mg: Magnesium Ce diagramme indique un grenat riche en fer et pauvre en calcium et magnésium. Une composition relativement homogène à l intérieur du grenat. c. Muscovite On retrouve des muscovites dans le gneiss encaissant ainsi que dans certaines parties des échantillons de veines. Elles ont des tailles variables allant de baguettes fines à d importantes baguettes de muscovite. La microsonde a permis d analyser des cristaux de muscovite. On peut faire le diagramme triangulaire (figure 17) suivant grâce aux données de l annexe 2: 33

34 Al Si K Figure 17 Diagramme triangulaire des muscovites pointées Al: Aluminium, Si: Silice, K: Potassium Les muscovites, aux vues du diagramme, ne présentent pas de particularités marquantes telles que des zonations ou des compositions particulières. d. Tourmaline De nombreuses tourmalines sont observables dans les veines ainsi qu en faible quantité dans le gneiss. De nombreux pointages ainsi qu un profil ont été effectué sur les tourmalines grâce aux données de l annexe 4. Pour le calcul des formules structurales de la tourmaline (Hawthorne et al, 1999), nous avons utilisé la méthode des formules structurales basées sur 31 anions (O, OH, F). C est-à-dire que nous avons utilisé les sites T (6cations) avec Si, Al, les sites Z (6 cations) avec Al, Mg, Cr, les sites Y (3 cations) avec Al, Ti, Mn, Li, Fe, Cr et les sites V+W (4 cations) avec F, Cl et H. Nous ajouterons à cela les 18 cations restants avec le total de 16 éléments chimiques (B, Si, Al, Fe, Cr, Ti, Li, Ca, Na, H, K, Ba, F, Cl, Mn). Il faut également ajouter, qu étant donné qu il manqué certains éléments volatiles tels que le H 2 O et B 2 O 3, il a fallu les déterminer par tâtonnement à la main pour obtenir 3 cations dans le site du Bore et 4 cations pour le site V+W. Les courbes (figure 18) ci-dessous montrent l évolution de certains éléments : 34

35 7 [c] Evolution Al Evolution Fe Evolution Mg Evolution Na Distance (µm) Figure 18 Graphique représentant l évolution des éléments Al-Fe-Mg-Na, profil de zonation dans une tourmaline. Al: Aluminium, Fe: Fer, Mg: Magnesium, Mn: Manganese La concentration en Al est forte au centre de la tourmaline et plus faible sur les bords. Les autres éléments ne présentent pas de grandes fluctuations, mais on peut remarquer une concentration légèrement plus forte sur les bords de la tourmaline. On peut donc parler de zonation comme le montre la photo rétrodiffusée ci-dessous (Photo 14) : 35

36 Photo 14 Photo rétrodiffusée de la zonation d une tourmaline Tur: Tourmaline, Qz: Quartz Ca X site composition Groupe calcique Groupe vacant Groupe alcalin RAB - 41 Vacancy 12a 12b Na Figure 19 Diagramme triangulaire sur la composition des tourmalines Ca: Calcium, Vacancy: Vacant, Na: Sodium 36

37 Le diagramme ci-dessus (figure 19) montre que toutes les tourmalines analysées font parties du groupe alcalin. On note également une progression de la composition des tourmalines vers le groupe vacant. 1,2 Na+Ca Dravite Schorl 1 0,8 0,6 0,4 Bissectrice Toumaline Gneiss Tur ME0941 Tur ME0812a Tur RAB0902 Bord Tur RAB0902 Coeur 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Fe+Mg Figure 20 Graphique Na+Ca/Fe+Mg Na: Sodium, Ca: Calcium, Fe: Fer, Mg: Magnésium, Tur: Tourmaline Le graphique ci-dessus (figure 20) montre que l intégralité des tourmalines analysées sont des schorls, donc des tourmalines riches en Fer et Magnésium. Il est également possible de voir que les tourmalines du gneiss ressemblent à celles de la pseudotachylite ME0812a. Nous pouvons émettre l hypothèse que les pseudotachylites ont héritée des tourmalines du gneiss. 37

38 7,00 [c] 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 RAB ME0812a ME0941 ME0812b 1,00 0,00 Al Mg Fe Eléments Figure 21 Histogramme de l évolution des échantillons en fonction de la composition des tourmalines Gneiss/Pseudotachylite Les échantillons RAB, ME0812a et ME0941 représentent les «pseudotachylites» et le ME0812b représente le gneiss. La figure 21 montre que les échantillons prélevés ont pratiquement les mêmes compositions en Fer, Magnésium et Aluminium pour les tourmalines. Cependant, les pseudotachylites présentent moins d aluminium et plus de Fer par rapport au gneiss. Partie 4 : Géochimie Dans cette partie, l analyse géochimique des échantillons va permettre de comparer la composition chimique entre les différentes unités observées à l affleurement. Le code couleur suivant va être utilisé pour les graphiques présentés : Pseudotachylite Gneiss Pseudotachylite+claste Veine tardive 38

39 I. Les éléments majeurs Les données, présentes dans l annexe 6, des éléments majeurs permettent d obtenir un histogramme (figure 22) afin de bien voir les différences de concentration. 100,00 90,00 [c] (5) (7) 80,00 70,00 60,00 (1) ME 0702c ME ,00 40,00 30,00 ME 0802 ME 0812A ME 0812A2 ME 0812B 20,00 10,00 (2) (3) (4) (6) ME 0941A ME 0941B 0,00 Eléments majeurs Figure 22 Histogramme des concentrations en éléments majeurs en % et la perte au feu (PF) Gneiss, Pseudotachylite, Veine tardive, Pseudotachylite+Clastes Le gneiss présente un fort taux de SiO 2, de Al 2 O 3, de Fe 2 O 3 et de K 2 O ce qui est normal aux vues des minéraux observés au microscope, c'est-à-dire feldspath (Na, Ca, Si et Al), micas (K, Fe, Mg, Al, Si, OH) et quartz (Si). Les pseudotachylites sont moins riche en Si comparées aux gneiss, mais également enrichies en Al, Fe et Mg. Par ailleurs elles sont totalement dépourvues de K. Expliquons ces observations : (1) Perte en Silice : L observation pétrologique a montré que le quartz était la phase minéral résiduel dominante dans les clastes de gneiss après formation des pseudotachylites. Donc si le quartz n a pas fondu il est normal de trouver moins de silice dans la pseudotachylite. (2) Enrichissement en Al : De même l observation montre que les plagioclases ont apparemment fondu pour participer à la formation des pseudotachylites. Ceci explique l enrichissement relatif en Al dans les pseudotachylites par rapport au gneiss. 39

40 (3) Enrichissement en Fe et Mg : Le Fer et le Magnésium dans le gneiss sont principalement localisés dans les biotites. Nous avons montré que ces biotites avaient disparu du gneiss après formation des pseudotachylites. De la même façon, ce processus explique l enrichissement en Fe et Mg dans les pseudotachylites. (4) Perte de K : Le potassium est totalement absent des pseudotachylites. Cette constatation est étrange étant donné que le K, localisé dans les micas aurait du être observé en enrichissement dans les pseudotachylites étant donné que les micas ont fondu. Où ce potassium a-t-il disparu? (5) Total inférieur à 100% : les pseudotachylites ne bouclent pas à 100%. Ceci doit être du au fait du manque d éléments chimiques tels que H 2 O ou d autres éléments volatiles. (6) Les pseudotachylytes présentent également du Bore : Le bore est un élément caractéristique des tourmalines. Il est donc normal d en trouver en grande quantité. Le bore étant absent du gneiss, d où vient le Bore? Cependant la présence de bore n est pas suffisante pour ramener le total à 100% (7). Un autre élément manquant important doit être H 2 O, car il est également présent en grande quantité dans les tourmalines. La veine tardive présente une forte concentration en Si, ainsi qu une faible concentration en Fe, Al et Mg, ce qui est normal car l observation macroscopique montre qu elle contient principalement du quartz (SiO 2 ) et de la chlorite (silicate hydroxylé de Fe, Mg et Al). La chimie démontre donc l observation. De plus, la chlorite est le résultat d altération hydrothermale, ce que nous avons ici. En conclusion, nous pouvons dire que la composition en éléments majeurs des pseudotachylites comparées au gneiss s explique bien par un processus de fusion partielle. Par contre pour certains éléments un autre processus doit être évoqué (cf. perte en K et apport de B). Ces éléments sont très mobiles dans les fluides hydrothermaux. Nous discuterons de ceci plus tard. II. Les Terres rares (REE) Les données, présentent en annexes 5, sont représentées sur les courbes (figure 23) suivantes : 40

41 1000 [c] (1) (2) (3) ME 0702c ME 0801 ME 0812A ME 0812A2 ME 0812B ME 0941A ME 0941B ME La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu REE Figure 23 Spectres des Terres rares normalisés aux chondrites (Sun et Mc Donough, 1987) Gneiss, Pseudotachylite, Veine tardive, Pseudotachylite+Clastes En première observation, nous observons des spectres d allures similaires caractérisés par un fort enrichissement en terres rares légères (LREE) par rapport aux terres rares lourdes (HREE). Ce type de spectre est typique de la croute continentale. Il est important de noter la similitude des spectres du gneiss et des «pseudotachylites». Cela appuie le fait qu elles sont le résultat de la fusion du gneiss. En (1), on note un appauvrissement en LREE dans certaines pseudotachylites par rapport au gneiss. Les LREE sont des éléments incompatibles, c'est-à-dire qu ils seront enrichis dans les liquides de fusion partielle. Par conséquent ce n est pas le processus de fusion partielle qui permet d expliquer l appauvrissement. Cependant les LREE sont également des éléments sensibles à l hydrothermalisme, qui peuvent être lessivée facilement. Cet appauvrissement pourrait donc être expliqué par un lessivage secondaire lors de circulation de fluides hydrothermaux. En (2), une anomalie négative est marquée en europium dans le gneiss qui disparait dans les pseudotachylites. Les anomalies en Europium sont liées aux feldspaths qui concentrent 41

42 Cs Rb Ba K Th U Nb Ta La Ce Pb Pr Sr Nd Zr Hf Sm Eu Gd Tb Dy Y Ho Er Tm Yb Lu fortement cet élément. Comme les feldspaths ont fondu pour former les pseudotachylites, il est normal que l anomalie négative disparaisse. En (3), il y a un enrichissement des HREE dans les «pseudotachylites». Ceci pourrait être lié à une phase minérale riche en HREE qui aurait fondu (par exemple des grenats), ou à une phase minérale pauvre en HREE qui n aurait pas fondu (par exemple les apatites). Les veines tardives quant à elles présentent des spectres très similaires aux gneiss et pseudotachylites. III. Les éléments traces Les éléments traces apportent des informations supplémentaires sur la chimie de ces veines et de comprendre la succession des événements. Les données, présentent en annexes 6, sont représentées sur les courbes (figure 24) suivantes : 1000 [c] (1) (3) (2) ME 0702c ME 0801 ME 0802 ME 0812A ME 0812A2 ME 0812B ME 0941A ME 0941B 0,1 Eléments traces Figure 24 Spectres des éléments traces normalisés au manteau primitif Gneiss, Pseudotachylite, Veine tardive, Pseudotachylite+Clastes 42

43 En (1), il est possible d observer une anomalie négative en Cs, Ba, Rb, et K dans la veine tardive et les «pseudotachylites» par rapport au gneiss. Ceci signifie qu il y a eu une perte en LILES. Les LILEs sont les éléments les plus mobiles dans les fluides, ceci suggère donc un lessivage par des fluides pendant ou après la formation des pseudotachylites. En (2), la veine tardive présente une anomalie négative en Zr et Hf qui sont des HFSE. Ces derniers sont immobiles dans les fluides, ce qui explique qu ils soient appauvris dans la veine tardive liée à des circulations de fluides hydrothermaux. En (3), l excès en Pb dans le gneiss et pseudotachylite est due au plagioclase qui contient du plomb et donc de son pourcentage plus ou moins fort dans le protolithe. Il en est de même pour la perte en Pb dans la veine tardive qui ne contient pas de plagioclase et les clastes de gneiss fondus qui ont perdus leurs plagioclases. IV. Comparaison Pour mieux comprendre les différences entre les éléments, il est bien de comparer le gneiss encaissant aux veines noires et ainsi voir les appauvrissements et enrichissements en certains éléments et vérifier l hypothèse des pseudotachylites. Les données, présentent en annexe 5, sont représentées sur les courbes (figure 25) suivantes : Figure 25 Diagramme isochrone de l échantillon ME0941A (pseudotachylite) en fonction du ME0941B (gneiss) 43

44 Ce graphique permet de bien résumer les différentes observations effectuées quant au processus de formation des pseudotachylites. Sur ce graphique, il est évident de voir l appauvrissement des éléments tels que Nd, La, Ce, Pr par rapport au gneiss qui sont les LREE. Comme dit précédemment, ils sont les plus sensibles au lessivage, ils sont donc les premiers à être lessivés lors d une circulation de fluides. On note également l appauvrissement en potassium dans les pseudotachylites ainsi qu en LILES. Cela est due au fait que les LILES sont mobiles dans les fluides donc sont lessivés facilement. Par ailleurs on voit bien l enrichissement en certains éléments majeurs comme le Mn, Mg et Fe (1). Ces enrichissements sont dus au processus de fusion partielle où les Biotites et grenats fondent entièrement. L enrichissement en Sr (2) peut être expliqué par la fusion des plagioclases. En effet le Sr se substitue facilement au Ca et est donc fortement concentré dans les plagioclases. L appauvrissement relatif en HFSE (Nb, Ta, Zr et Hf) (3) pourrait être expliqué par la non fusion de minéraux accessoires tels que les zircons ou les rutiles. L appauvrissement en LILEs (K 2 O, Ba, Rb) pourrait être expliqué par un lessivage tardif par des fluides hydrothermaux (4). V. Discussion Aux vues des observations précédentes, la similitude des spectres des Terres Rares montre que les pseudotachylites sont bien le résultat de la fusion du gneiss. La disparition de l anomalie en Europium montre bien la fusion du feldspath. Il y a une bonne corrélation, pour les éléments majeurs, dans le fait de la faible concentration en Aluminium, Fer et Magnésium dans le gneiss qui est plus importante dans les «pseudotachylites», ce qui voudrait dire que ces éléments présents dans les micas et éléments alumineux ont fondus et se sont concentrés dans la veine de «pseudotachylite». Par contre, il est pertinent de se poser la question de la disparition du Potassium qui est présent dans le gneiss mais plus dans la veine de quartz ou dans la pseudotachylite, quelle est la cause de cet appauvrissement en potassium? Les anomalies négatives en LILES et LREE sont expliquées par le lessivage par des fluides hydrothermaux. Ces éléments étant plus appauvris dans les pseudotachylites que dans le gneiss, ou pourrait dire que ces fluides sont post-pseudotachylites. Pour conclure, la similitude des courbes entre le gneiss et la pseudotachylite montre bien que la pseudotachylite est le résultat de la fusion partielle du gneiss. Puis, que l hydrothermalisme est post-pseudotachylite du au lessivage des LILEs. 44

45 Partie 5 : Interprétation & discussion I. Interprétation des résultats obtenus Suite à toute cette étude, nous pouvons arriver à plusieurs hypothèses d interprétations. Tout d abord, la faille JTF étudiée est orientée N140 et est décrochante dextre. Cette dernière est associée à une fracturation secondaire orientée N-S. Ces fractures ont été remplies par un matériel noir et aphanitique. Certaines fractures ont également été remplies par de la silice et ont formé des veines tardives de quartz et de chlorite. Ensuite, l étude macroscopique et microscopique a permis l identification des minéraux. Le gneiss encaissant contient du plagioclase, quartz, muscovite, biotite, du zircon, du grenat ainsi que des oxydes de fer et de la tourmaline. On peut observer une certaine foliation des minéraux et on peut remarquer l altération des feldspaths. La veine de «pseudotachylite» contient donc de très nombreux cristaux de tourmaline, du verre noir ainsi que du quartz, des restes de micas et de plagioclase dans les clastes. Le feldspath, les micas, les grenats ont donc fondu lors de la fusion provoquée par le séisme sur la faille. Le produit de cette fusion a formé les veines noires : les «pseudotachylites». Il est possible d observer que la cristallisation des tourmalines est désordonnée et secondaire, donc qu elles ont cristallisé sans contraintes contrairement aux pseudotachylites qui se forment sous contraintes. Des traces d anciens minéraux sont également observables pour laisser place à la cristallisation de gros cristaux de tourmaline qui confirmeraient donc qu elles sont secondaires. Puis, d un point de vue géochimique, les spectres des Terres Rares du gneiss et des «pseudotachylites» sont similaires, ce qui irait dans le sens que les pseudotachylites sont issus de la fusion du gneiss. La disparition de l anomalie négative en europium marque bien la disparition du feldspath. La perte en LILEs et LREE, sensibles aux fluides hydrothermaux, pourrait être provoqué par un hydrothermalisme postérieur à la formation des pseudotachylites. Enfin, on peut dire que la faille JTF a permis la formation de pseudotachylites qui au cours du temps ont connu un hydrothermalisme qui ont emmené le Bore dans la veine et permis la cristallisation des tourmalines. Là nous pouvons nous poser la question : est ce que cet épisode de circulation de fluide est le même qui a amené de la silice pour remplir les fentes de tension et permettre la cristallisation des veines tardives. Discussion sur l origine du bore : Les gneiss contiennent de nombreuses tourmalines. La circulation de fluides hydrothermaux aurait pu lessiver le bore contenu dans ces tourmalines. 45

46 II. Modèle Figure 26 Modèle final 46

47 1- Gneiss 350Ma Formation des gneiss lors de l orogenèse hercynienne. 2- Mise en place faille 25 Ma Après cela, il y a mise en place de la faille due à un épisode tectonique lors de la phase alpine. 3- Séisme + formation pseudotachylite 15-20Ma Après la rupture des contraintes, la faille a joué créant ainsi la fracturation associée à la faille. Puis au cours d un séisme de forte magnitude, les pseudotachylites se forment par fusion partielle sur la faille. Le produit de fusion est dirigé dans la fracturation préexistante. 4- Hydrothermalisme Après la formation de ces pseudotachylites, il y a eu circulation de fluides hydrothermaux qui ont amené des éléments tels que le bore et d autres éléments pour la cristallisation secondaire des tourmalines. 5- Mise en place veine de quartz et chlorite Après cet événement, il y a eu d autres fluides qui ont circulé et permis la cristallisation de veines tardives de quartz, chlorite et calcite. III. Conclusion finale Pour conclure ce rapport, nous pouvons dire qu il y a bien eu existence de pseudotachylites associées à la faille de Rabuons, puis qu avec le temps il y a eu recristallisation de tourmaline. Cette dernière a pu être formée grâce l apport du Bore du gneiss encaissant par des fluides hydrothermaux. Cependant certaines questions restent en suspend, comme : D où viennent les fluides hydrothermaux? Peut-on dater ces événements? Quel modèle paléo sismique peut-on en tirer? Pour répondre à ces questions, il serait bien d approfondir l étude sur les veines tardives en faisant un autre échantillonnage et en faisant d autres analyses chimiques sur ces échantillons et essayer de dater le temps d exposition grâce aux cosmogéniques ou aux thermochronomètres. Il est également possible d approfondir l étude pétrologique afin de remettre la chronologie des événements dans un diagramme Pression-température. En faisant d autres mesures sur la faille et donc l exhumation de la base sismogénique, une modélisation 3D sera possible sur le fonctionnement de la faille lors d une rupture de contraintes. Il est également possible de faire des datations et des analyses plus poussées sur les tourmalines. 47

48 Références Fossil Earthquakes: The Formation and Preservation of Pseudotachylytes de Aiming Lin, 2008 Richard H. Sibson and Virginia G. Toy, The habitat of Fault-Generated Pseudotachylyte: Presence vs. Absence of Friction-Melt, 2006 G. Sanchez, Y. Rolland, D. Schreiber, G. Giannerini, M. Corsini, and JM. Lardeaux, The active fault system of SW Alps, Journal of Geodynamics, 2009 G. Di Toro, and G. Pennacchioni, Superheated friction-induced melts in zoned pseudotachylytes within The Adamello tonalites (Italian Southern Alps), Journal of structural geology, 2004 G. Pennacchioni, G. Di Toro, P. Brack, L. Menegon, and I.M. Villa, Brittle ductile brittle deformation during cooling of tonalite (Adamello, Southern Italian Alps), Tectonophysics, 2006 M.S. Zechmeister, E.C. Ferre, M.A. Cosca, and J.W. Geissman, Slow and fast deformation in the Dora Maira Massif, Italian Alps: Pseudotachylytes and inferences on exhumation history, Journal of Structural Geology, 2007 Aiming Lin T, Tadashi Maruyama, Stallard Aaron, Katsuyoshi Michibayashi, Alfredo Camacho, and Ken-ichi Kano, Propagation of seismic slip from brittle to ductile crust: Evidence from pseudotachylyte of the Woodroffe thrust, Central Australia, Tectonophysics, 2005 F. Bigot, Surrection du massif Argentera, 2002 "An Introduction to the Rock Forming Minerals by Deer, Howie & Zussman Ruttley s Elements of Mineralogy by Thomas Murby & Co F. C. Hawthorne and D. J. Henry, Classification of the minerals of the tourmaline group, Eur J Mineral, 1999 C. M. Clark, Tourmaline: Structural formula calculations, The Canadian Mineralogist, 2007 A. Ertl, H. R. Marschall, G. Giester, D. J. Henry, Metamorphic ultrahigh-pressure tourmaline: Structure, chemistry, and correlations to P-T conditions, American Mineralogist, 2010 A. Pesquera, J. Torees-Ruiz, P. P. Gil-Crespo and S. Y. Jiang, Petrographic, chemical and B- isotopic insights into the origin of tourmaline-rich rocks and boron recycling in the martinamor antiform, Journal of petrology,

49 ANNEXES 1 Pseudotachylyte Gneiss Pseudotachylite+claste Veine tardive 49

50 ANNEXES 2 50

51 ANNEXES 3 51

52 ANNEXES 4 52