TABLEAU II

Pour concrétiser ces observations, j'ai rassemblé dans les tableaux I et II, les compositions des roches sédimentaires originelles de la série, calculées en pourcentages de poids d’après les analyses chimiques correspondantes.

Le tableau I montre nettement, en ce qui concerne les micaschistes, que seul celui contenant primitivement des minéraux calco-magnésiens a engendré des micaschistes à glaucophane.

Le tableau II concerne les amphibolites et montre aussi la même différence entre l’'amphibolite glaucophanisée et l'’amphibolite albitisée. On objectera que l’amphibolite du Vallon du Roc (Analyse n° 21) n’a pas été glaucophanisée, bien que calco-magnésienne. Je pourrais faire remarquer que sa composition est tout de même assez différente de celle de l’amphibolite glaucophanisée, ou bien qu’elle se trouvait dans des conditions de gisement très particulières, au sein d’un septum de gneiss albitiques intercalé dans les embréchites. Mais la réponse est beaucoup plus simple: cette amphibolite n’a été ni albitisée, ni glaucophanisée. Le fait n’a rien d’anormal: c’est le propre des séries métasomatiques de renfermer des « septa » où l'apport ne s’est pas manifesté. Le phénomène s’est d'ailleurs produit au sein même du groupe de Cuorgnè; j'ai décrit en effet des lentilles résiduelles d'amphibolites à actinote ou à trémolite non glaucophanisées et qui passent sur leurs bords à des amphibolites progressiveinent glaucophanisées.

On peut finalement conclure que, dans la région étudiée, un même phénomène, la métasomatose sodique, a produit des effets différents suivant qu'il a affecté des micaschistes phylliteux, qui ont été albitisés et transformés en gneiss albitiques, ou des micaschistes amphiboliques qui ont été glaucophanisés. Cette différence semble essentiellement liée à la composition chimique des roches originelles, les faciès calco-magnésiens ayant été les seuls glaucophanisés, et les faciès quartzo-argileux ayant été seuls albitisés.

CONCLUSIONS A L’ÉTUDE DE LA SÉRIE CRISTALLOPHYLLIENNE DES MASSIFS DU GRAND PARADIS ET DE SESIA-LANZO

J'ai résumé les principaux résultats de l'étude pétrographique et géologique à propos de chacun des groupes cristallophylliens que j'ai distingués dans la série des massifs du Grand Paradis et de Sesia-Lanzo. Je me bornerai donc ici à rappeler ces résultats en les considérant d’un point de vue plus général, non plus à l'échelle du groupe cristallophyllien mais à l'échelle de la série cristallophyllienne tout entière.

Constitution d'ensemble et unité de la série.

Telle qu’elle nous apparaît actuellement, après les vicissitudes de son histoire métamorphique complexe, cette série cristallophyilienne est constituée, de haut en bas, par:

1) les micaschistes à glaucophane du groupe de Cuorgnè, formant la partie médiane du massif de Sesia-Lanzo.

2) les «gneiss minuti» du groupe de Sparone, formant l’auréole périphérique du massif du Grand Paradis et les parties occidentale et orientale du massif de Sesia-Lanzo. La série mésozoïque des Schistes lustrés (Trias, roches vertes, prasinites et calcschistes de la bande de Locana) se trouve pincée en bande synclinale complexe de direction $ W - NE dans ces gneiss minuti. Ces derniers comportent par ailleurs deux niveaux superposés: au sommet, les gneiss albitiques de Pont-Canavese à chlorite et à phengite, à la base, les gneiss albitiques de Pessinetto à biotite (chlorobiotite) chlorite et phengite. |

3) les embréchites œillées du Grand Paradis, localement granitoïdes (granites d’anatexie locale en gisement stratoïde) et renfermant des septa de gneiss albitiques (gneiss minuti).

4) le granite d’anatexie fondamental des Scalari de Ceresole.

Deux faits importants ressortent de l'étude pétrographique et de l'étude de la répartition des faciès. D'une part, l'existence de passages progressifs entre les quatre groupes cristallophylliens énumérés ci-dessus, montre qu’on a affaire à une série cristallophyllienne unique comportant à la base des migmatites, principalement cantonnées dans le massif du Grand Paradis, et au sommet des ectinites, principalement développées dans le massif de Sesia-Lanzo. D'autre part, le rôle de la bande des Schistes lustrés de Locana

a été fortement exagéré jusqu'ici dans les grandes synthèses tectoniques alpines: en réalité, ces formations mésozoïques ne séparent pas deux domaines lithologiquement et tectoniquement distincts car l'étude pétrographique et tectonique montre que les gneiss mInuti constituant soit les septa inclus dans les embréchites œillées, soit l’auréole périphérique du massif du Grand Paradis, soit enfin les bandes occidentale et orientale du massif de Sesia-Lanzo, sont absolument identiques et appartiennent à un même horizon, celui des gneiss de Sparone; la coupe de l’Orco (p. 33) montre même que ces gneiss réapparaissent en position anticlinale (bande de Boschietto) au sein des Schistes lustrés de Locana.

Toutes ces observations permettent d'affirmer que la série cristallophyllienne du massif de Sesia-Lanzo doit être considérée comme la couverture normale d’ectinites du massif migmatitique du Grand Paradis. On peut donc parler d’une série cristallophyllienne Grand Paradis - Sesia-Lanzo formant une unité géologique homogène qui, on le verra plus loin, est à rapporter au vieux socle des Alpes.

Polymétamorphisme et zonéographies successives.

Le caractère dominant de cette série cristallophyllienne réside dans le polymétamorphisme qui l’affecte et qui, à lui seul, suffit à lui assigner un âge plus ancien que celui de la série mésozoïque des Schistes lustrés affectée par le seul métamorphisme d’âge alpin.

L'étude pétrographique montre en effet que la série Grand Paradis - Sesia-Lanzo a été soumise à deux métamorphismes successifs, dont le plus récent est le moins intense.

Le métamorphisme ancien est essentiellement caractérisé par la migmatisation calco-sodi-potassique qui a transformé la partie inférieure de la série en embréchites œillées à microcline et oligoclase, passant à la base au granite d'anatexie fondamental. L'étude zonéographique montre que le front des migmatites s’est élevé jusque dans la zone des Micaschistes inférieurs. A l'issue de ce cycle métamorphique, la série cristallophyllienne Grand Paradis - Sesia-Lanzo était constituée de haut en bas de la façon suivante:

— micaschistes amphiboliques et amphibolites à actinote Zone des Micaschistes supérieurs

— micaschistes phylliteux à muscovite et chlorite

— micaschistes phylliteux à muscovite et biotite : Zone des Miceschistes inférieurs

— embréchites œillées à 2 micas : Zone des Migmatites

— granite d'anatexie à 2 micas : Zone des Granites d’Anatexie.

Un fait remarquable dans cette série est l'absence d’anatexites entre le granite d’anatexie et les embréchites. On pourrait invoquer pour expliquer cette absence, les phénomènes de tension et de recristallisation développés au cours de la phase métamorphique ultérieure; mais il est plus simple de penser que cette absence est originelle. Il est d’ailleurs assez fréquent, quoique non constant, que les séries cristallophylliennes où le front de migmatisation est monté au-dessus de la zone des Gneiss soient dépourvues d’anatexites.

Une autre particularité de la série cristallophyllienne ancienne réside dans l'allure spéciale qu’affecte le front des migmatites. Le passage des migmatites aux ectinites n'est ni franc, ni progressif dans l’ensemble: il se fait, pour employer le langage des Stratigraphes, par variation latérale des faciès avec interstratifications répétées de biseaux de migmatites au sein des ectinites. J'ai appelé cette disposition particulière «front de migmatisation épibolique» (p. 161).

Le métamorphisme récent qui s’est superposé à ce métamorphisme ancien s’est opéré principalement dans la zone de métamorphisme des Micaschistes supérieurs, n'atteignant la zone de métamorphisme des Micaschistes inférieurs qu’à l’extrème base de la série, dans le groupe du granite d’anatexie., Là seulement en effet on observe des néoformations de biotite. Au-dessus, c’est-à-dire dans la plus grande partie de la série, toutes les para- génèses minérales nouvelles sont caractéristiques de la zone de métamorphisme des Micaschistes supérieurs.

Ce métamorphisme récent se traduit principalement par une recristallisation et une ectinisation plus ou moins poussées des roches préexistantes. Ses effets diffèrent selon les niveaux de l’ancienne série qu'il affecte.

A la base de la série, si on ne tient pas compte de la migmatisation calco-sodi-potassique ancienne, les deux métamorphismes sont isozonaux (Zone des Micaschistes inférieurs). Dans de telles conditions, la rétromorphose des associations minéralogiques anciennes est, logiquement, très faible ou nulle et la recristallisation très peu avancée: on s'en rend parfaitement compte en examinant lés septa de micaschistes à deux micas inclus dans le granite d’anatexie des Scalari. Par contre, il est assez inattendu de constater que le granite d’anatexie lui-même n’est pratiquement pas transformé: les textures et la composition minéralogique originelles y sont en effet presque entièrement conservées.

Plus haut, dans les embréchites, le décalage de profondeur entre les deux métamorphismes successifs s’accentue peu à peu. Dans les septa de micaschistes à deux micas inclus dans les embréchites, la recristallisation est plus avancée mais elle n’est encore que partielle: par exemple, la biotite n'est qu’en partie décolorée ou chloritisée. Les paragénèses minérales nouvelles (chlorite, épidote, phengite, etc...) voisinent donc avec des minéraux résiduels, qui sont de moins en moins abondants au fur et à mesure qu’on s’élève dans la série. Quant aux embréchites, elles subissent les mêmes modifications; mais, bien que les textures œillées soient généralement conservées, les phénomènes de recristallisation sont, au moins en apparence, plus marqués que dans les micaschistes: ceci tient à ce que les embréchites renferment des feldspaths, minéraux qui paraissent particulièrement sensibles à la rétromorphose: dès la base des embréchites on constate en effet que le microcline est très corrodé et que le plagioclase est complètement saussuritisé.

Au-dessus du front des migmatites, à la base du groupe des gneiss minuti, les deux métamorphismes successifs sont hétérozonaux au maximum et la rétromorphose est magnifiquement développée, tandis que la recristallisation sous tension (ectinisation) devient générale; les minéraux résiduels sont peu abondants: seule la biotite est encore plus ou moins reconnaissable. Plus haut encore, dans l’ancienne zone des Micaschistes supérieurs, les deux métamorphismes redeviennent isozonaux et le polymétamorphisme se traduit seulement par une recristallisation généralisée; les minéraux résiduels sont très rares (grenat, diopside, actinote ou trémolite).

Métasomatose sodique.

Il est hors de doute que tous ces phénomènes se seraient accomplis sans changement notable de la composition chimique originelle, ainsi que j'ai pu le montrer pour les embréchites, s’il ne s’était superposé au métamorphisme récent des phénomènes mélasomatiques importants.

Cette métasomatose se traduit par un apport sodique, probablement de nature hydrothermal, qui semble avoir exercé ses effets à la fin du cycle métamorphique récent. Nul ou fort peu important à la base de l’ancienne série, cet apport sodique s’intensifie de plus en plus au fur et à mesure qu’on s'élève dans la série. Déja dans les zones supérieures des embréchites, il est largement développé, mais c’est au-dessus, dans les ectinites, qu’il prend son extension la plus grande, tout en se présentant sous deux faciès fort différents. Dans la moitié inférieure des ectinites il se traduit par une intense albitisation qui transforme les micaschistes phylliteux de l’ancienne série en gneiss albitiques (gneiss minuti du groupe de Sparone) et localement même en embréchites albitiques; dans ce dernier cas on peut parler d’une véritable migmatisation sodique récente, qui s'oppose à la migmatisation calco-sodi-potassique ancienne. Dans la moitié supérieure des ectinites, l'apport sodique se traduit non par une albitisation mais par une intense glaucophanisation qui transforme les micaschistes amphiboliques et les amphibolites de l’ancienne série respectivement en micaschistes à glaucophane et en glaucophanites (Groupe de Cuorgnè). On a vu que l'existence de ces deux faciès de la métasomaltose sodique peut s’expliquer par une différence dans la composition originelle des roches métamorphisées.

Stratigraphie.

La reconstitution de la série stratigraphique primitive est rendue possible par l'étude pétrochimique des divers faciès.

L'étude des septa inclus dans les migmatites du Grand Paradis et épargnés par la migmatisation calco-sodi-potassique liée à la phase métamorphique ancienne (et parfois préservés aussi des effets de la métasomatose sodique récente), montre qu'il s'agissait originellement de schistes argileux formant une série vraisemblablement très monotone, sauf vers le Sud Ouest où apparaissent des intercalations franchement gréseuses ayant engendré des quartzites. Ces faciès de schistes argileux se prolongent, au-dessus de l’ancien front de migmatisation, dans le groupe des gneiss minuti de Sparone, mais on y rencontre localement des intercalations marneuses transformées en para-amphibolites et des intercalations gréseuses particulièrement développées dans la partie sud ouest de la région étudiée. Au sommet de ces assises principalement pélitiques, les horizons marneux ou même franchement calcaires se développent et annoncent un changement dans le régime de la sédimentation. Cette dernière devient en effet franchement calco-magnésienne et tout le sommet de la série (Groupe de Cuorgnè) est constitué par des alternances de grès argilo-dolomitiques et de marnes dolomitiques qui seront transformés en micaschistes à actinote et en amphibolites, puis, au cours de la phase métamorphique récente, en faciès glaucophaniques sous l'influence de la métasomatose sodique.

Au total, on peut affirmer que, contrairement aux opinions reçues (H.P. Cornelius [1921, 1936]; G.B. Dal Piaz [1938, 1939], A. Amstutz [1951 c]), la série cristallophyllienne Grand Paradis - Sesia-Lanzo provient du polymétamorphisme rétrograde d’une série constituée en presque totalité par des faciès sédimentaires.

Le tableau IIT coordonne schématiquement ces diverses conclusions.

GROUPES CRISTALLOPHYLLIENS

Groupe de Cuorgnè

Niveau

de Pont-

Groupe Canavese

de Sparone Niveau de Pessinetto Groupe

u Grand Paradis

Groupe

des Scalari de Ceresole

dominants ie Micaschistes amphiboliques et Zone amphibolites des “ a Micaschistes icaschistes :

phylliteux FE à chlorite ’ Micaschistes es Dites Micaschistes mIcas inférieurs

METAMORPHISME ANCIEN

Éd e - eEe Faciès

Front des migmatites

Embréchites Sr æœillées Migmatites Zone Granite des à 2 micas Granites d'anatexie

METAMORPHISME RECENT

Co TR

Faciès

dominants AU Micaschistes à glaucophane et glaucophanites Gneiss albitiques à chlorite ADS des Gneiss Micaschistes albitiques à chlorobiotite supérieurs Embréchites rétromorphosées | ue Zone des à en: Micaschistes recristallisé inférieurs