Piégut-Pluviers-granodioriet: Diepe wortels van de Variscische botsing

Aan de noordwestelijke rand van het Franse Centraal Massief ligt een uitgestrekte schipper van kristallijn grondgebergte ingebed in het heuvelland van de noordelijke Dordogne. Deze magmatische formatie, door geologen aangeduid als de Piégut-Pluviers-granodioriet, beslaat ongeveer 250 vierkante kilometer in het arrondissement Nontron. In tegenstelling tot geisoleerde vulkanische schoorstenen die snel aan het aardoppervlak uitvloeien, stolde dit complex diep in de kern van het Variscische orogeen rond 325 miljoen jaar geleden, tijdens het Serpukhovien van het Carboon. Afgekoeld onder kilometers gesteentebedekking bewaart het een rechtstreeks archief van continentale botsingen, magmadifferentiatie en intense ductiele vervorming.

Op geologische kaarten vertoont het pluton een opvallende vorm die lijkt op een naar het noorden gerichte omgekeerde komma. Het zuidelijke hoofdlichaam meet circa 15,5 kilometer van noordoost naar zuidwest en 15 kilometer van noordwest naar zuidoost. Vanuit deze bijna vierkante kern strekt een versmallende noordelijke uitloper zich over bijna tien kilometer uit langs het Trieux-dal, slechts door een dunne strook migmatitische gneis gescheiden van de hoofdintrusie. Over deze hele oppervlakte vormt het gesteente een zacht naar het zuidwesten hellend plateau, aflopend van 375 meter boven zeeniveau in het noordoosten naar 135 meter in het zuidwesten.

Figuur 1: Structurele foliatie en schuifzones op de zuidelijke flank van de granodioriet.

De oostelijke en noordelijke grenzen van het massief gaan over in het iets jongere Saint-Mathieu-leucograniet, gedateerd op ongeveer 315 miljoen jaar geleden. Samen vormen deze twee stollingslichamen de Saint-Mathieu-koepel, een markante structurele welving van het grondgebergte. Daarentegen grenzen de noordwestelijke en zuidoostelijke flanken aan oude paragneizen. Op verscheidene plaatsen zijn deze contacten diffuus en vertanden ze over honderden meters, wat erop wijst dat het magma het omringende sedimentgesteente geleidelijk opnam in plaats van een harde breuklijn te forceren. Aan de westrand liggen mariene zandstenen en arkosen uit de Liassische transgressie van het Bekken van Aquitanië discordant over het geërodeerde kristallijne oppervlak.

Petrologisch gezien wijkt de intrusie aanzienlijk af van een volkomen homogeen batholiet. Veldstudies onderscheiden vier duidelijke facies die verschillen in afkoeling en vloeistofcirculatie weerspiegelen. Het meest wijdverbreid is de grofkorrelige normale facies, met een isometrische structuur bestaande uit 26 procent ronde kwartskorrels, 42 procent gezoneerde plagioklaas met andesine kernen, 18 procent perthitische orthoklaas en 10 procent gechloritiseerde biotiet. Tot de bijkomende mineralen behoren allaniet, epidoot, apatiet en zirkoon. Chemisch geclassificeerd als een kalk-alkalisch I-type gesteente brengt het hoge silicagehalte het dicht bij een adamelliet of monzonitische graniet.

Figuur 2: De normale grofkorrelige facies van het Piégut-Pluviers-pluton, gekenmerkt door ronde kwarts en gezoneerde veldspaat.

Geleidelijke textuurovergangen brachten een grofkorrelige porfierische facies voort nabij Lacaujamet en Puybégout, waar kaliveldspaat-eerstelingen afmetingen tot zes centimeter bereiken. Langs de zuidrand nabij de rivier de Bandiat gaat het gesteente daarentegen over in een fijnkorrelige hoornblende-houdende facies. Hier daalt het silicagehalte aanzienlijk, verdwijnt alkaliveldspaat grotendeels en neemt groene hoornblende toe, waardoor het gesteente een donkere diorietachtige signatuur krijgt. Een afzonderlijke porfierische micrograniet vormt de noordelijke uitloper, wat duidt op een snel gestolde randfacies of een zelfstandige magmapuls.

De tektonische vervorming hield geenszins op toen het gesmolten gesteente stolde. Verweerde ontsluitingen onthullen een doordringende structurele foliatie die parallel loopt aan regionale Variscische schuifzones. Terwijl de kristalbrij afkoelde, onderging deze aanhoudende ductiele vervorming in een actief Riedel-verschuivingssysteem. Dit schuifpatroon veroorzaakte kruisende breuksystemen georienteerd op noordwest-zuidoost en noordoost-zuidwest, waarmee regionale korstbewegingen onder rek en compressie werden opgevangen.

Figuur 3: Door hematiet roodgekleurde plagioklaas in de zeldzame rode facies, een bewijs van late hydrothermale metasomatose.

Toen de ductiele rek afnam, zorgde brosse deformatie voor scheurvorming in het verharde massief, wat doorgangen opende voor hydrothermale circulatie en latere ganggesteenten. Roze en grijze aplietgangen van wel een kilometer lang drongen deze orthogonale breuken binnen, samen met zeldzame lamprofyren en pegmatieten. IJzerrijke hydrothermale oplossingen drongen bij Abjat-sur-Bandiat de plagioklazen binnen en kleurden ze door microscopische hematietschubben dieprood, gepaard met een wijdverbreide chloritisering van de biotiet.

Deze breuklijnen transporteerden tevens metaalrijke ertsvloeistoffen en vormden de vermaarde Cantonnier-gang nabij Nontron en Saint-Pardoux-la-Rivière. Tot de sluiting in 1939 wonnen historische mijnen lood, zink en zilver uit dikke aders galeniet en sfaleriet. De vindplaats verwierf wereldwijde faam onder mineralogen dankzij buitengewoon zeldzame secundaire mineralen, waaronder pyromorfiet, crocoïet, cerussiet, embreyiet en vauqueliniet.

Figuur 4: Discordante transgressie van Liassische arkosen uit het Bekken van Aquitanië over het geërodeerde kristallijne grondgebergte.

Naast de ertswinning ontgonnen lokale steenhouwers dit weerbarstige gesteente voor lateien, funderingen en gevelbekleding. Terwijl historische groeves zoals Tabataud en Lacaujamet gesloten zijn, wint een actieve steengroeve bij Abjat-sur-Bandiat nog altijd de decoratieve rode facies voor wegenbouw en wegverharding. Eind jaren negentig onderzocht het Franse afvalagentschap ANDRA het massief als mogelijke locatie voor een diepgelegen opslag van radioactief afval, maar hevig burgerprotest in de Dordogne deed het project sneuvelen. Tegenwoordig vormt het massief van Piégut-Pluviers een open venster op de krachten die de diepe structuur van Europa hebben gesmeed.