Flamanville, en Normandie, en France, est réputée pour son diapirisme granitique qui date de 280 Ma. Cette inclusion dans les massifs anciens composés de schistes et de grès de l’ordovicien et du silurien, a provoqué un métamorphisme de contact (BP-MT à HT (700°C)) dans une auréole de quelques centaines de mètres de large.
Toutefois, du point de vue de la connaissance des grenats, le système métamorphique de Flamanville est bien plus complexe. La présence de roches très différentes a permis la formation de divers types de grenats.
Ainsi, la présence abondante de fer, exploitée dans la mine sous-marine de Diélette, a permis la formation de grenats andradites rouge sang, voire de sciagites, au milieu de pyrite, la présence de skarns a permis la formation de grenats et associations endémiques, ainsi que de superbes associations d’andradites rouges sur des tapis de salites, diopside et hédenbergite, brunes à vertes, du plus bel effet.
LA FORMATION
Le métamorphisme de Flamanville est un métamorphisme de contact dû au diapirisme léger d’un pluton granitique, il y a quelques 290 Ma, en fin d’orogenèse hercynienne.
Ce métamorphisme fut essentiellement thermique, ce qui permet d’expliquer que l’auréole de métamorphisme ne soit présente que sur une largeur de quelques centaines de mètres, autour du pluton. Ce diapirisme a néanmoins permis d’atteindre les 700°C, soit une température supérieure à celle de l’anatexie des roches anhydres. Les roches carbonatées et grès siliceux de dépôts dévoniens et siluriens ont ainsi pu d’une part évoluer vers des cornéennes mais aussi supporter l’immigration d’éléments métalliques dont le fer, particulièrement abondant dans l’auréole de métamorphique sous la forme de magnétite ou de pyrite.
Ce site est d’une richesse avec peu d’équivalents en France, mais il convient toujours de se préoccuper des marées et de la météo car les accès aux roches intéressantes ne peut se faire qu’occasionnellement, sur les plages et les falaises encore accessibles Les cornéennes pyroxéniques, qui nous fournissent les plus jolies associations à grenats sont profondément enfouies sous la mer et seuls les vagues et autres courants marins ne sont susceptibles de remonter sur les plages ces blocs de cornéennes
DIAPIRISME DU GRANITE DE FLAMANVILLE
La chaîne hercynienne est issue du rapprochement de deux supercontinents, le Gondwana et le continent Euro-américain. Leur collision au Dévonien s’est produite avec résorption de deux zones océaniques, l’océan rhéique et Galice-Massif Central par subductions opposées.
Cette orogenèse de la chaîne hercynienne a été accompagnée d’une subduction-collision continentale qui a engendré la fusion crustale de granites issus de la fusion humide de la partie moyenne de la croûte lors de l‘épaississement crustal (-350 à -310 Ma), et également comme ce fut le cas à Flamanville, de granites et granodiorites plus tardifs issus de la fusion sèche de la croûte profonde plus basique formés lors du désépaississement crustal. Ces granites ont par la suite migré vers la surface lors de la rupture des dalles de subduction (-280 Ma).
Le magma chaud étant partiellement liquide, il s’est frayé un passage vers la surface au travers de dykes, et a atteint la couverture sédimentaire de l’ordovicien, froide et déformable, dans laquelle il se mit en place selon un mécanisme de diapirisme entre le cambrien et le dévonien ; c'est-à-dire que le matériau liquide est moins dense que l’encaissant et à tendance à le repousser. Toutefois, pour des raisons d'ordre mécanique et tectonique (failles), ce magma n'a du subir qu'un diapirisme de faible ampleur et profiter des failles NNW-SSE pour se répandre.
A partir du dyke localisé quasiment à l’extrémité est du pluton, celui-ci a exercé une pression suffisante sur l’encaissant, le synclinal de Siouville, de l’est vers l’ouest, pour le plisser et ainsi créer son propre espace
LA MINE DE FER
La teneur exceptionnelle du minerai, qui pouvait atteindre les 62% de fer, a poussé des investisseurs, des mineurs et toute leur famille à la quête du précieux minerai malgré les difficultés inhérentes à sa localisation, et ce dès le milieu du XIXème siècle. Les mines de fer de Diélette sont composées d’un réseau de galerie de 15 km de long à quelques 150 m sous le niveau de la mer et nécessitaient un pompage permanent.
Le premier puits fut ouvert en pleine mer en 1855. Mais les infiltrations d'eau s'élevant à 14 m3 dans l'intervalle de deux marées, il était impossible de faire travailler les ouvriers pendant la haute mer et l'épuisement de l'eau à la basse mer laissait trop peu de temps. Le travail fut suspendu en octobre 1862 après avoir fourni 150 à 160 tonnes de minerai. L'extraction du fer fut repris par intermittence par différentes sociétés, notamment par l'industriel allemand Thyssen (créateur de la Société Métallurgique de Normandie), qui en 1907, y construisit de très importantes installations (transbordeur aérien de 642 mètre de longueur monté sur pylônes) pour une extraction de 200 000 à 300 000 tonnes par an.
En août 1951, la nouvelle société des mines de Diélette, sous la gérance de la Société des Mines et Produits chimiques de May-sur-Orne, entreprend un difficile dénoyage des puits et des galeries et exploite la mine qui employait 150 ouvriers jusqu'à sa fermeture définitive en juillet 1962.
Le minerai était transporté soit par camions jusqu'au port de Cherbourg avant son chargement sur des navires à destination de la Grande-Bretagne pour la quasi-totalité, soit par téléphérique. Les cargos devaient accoster près de la plate-forme et le minerai, entreposé à terre dans de vastes silos, était acheminé jusqu'aux cales du navire par une noria de godets mus par des câbles à environ 700 mètres du rivage. Toutefois, les bateaux ne pouvaient accoster qu'à marée haute, par temps calme et fort coefficient, à cause de leur tirant d'eau. Les tempêtes hivernales retardaient les chargements et il fallait parfois plusieurs jours pour remplir les cales, lorsque le bateau ne repartait pas à vide faute d'une météo appropriée. Malgré la qualité et la haute teneur en fer, l'exploitation du minerai transformé par des hauts-fourneaux suédois et anglais cessa en 1963 pour cause de coûts d'exploitation trop élevés.
Excepté quelques vestiges de la plateforme à plusieurs centaines de mètres de la côte, il ne reste aucune trace visible de l'ancienne exploitation minière. Le gisement de fer sous-marin est malgré tout loin d'être épuisé, avec pour preuve les perturbations magnétiques toujours ressenties à l’approche du gisement. La série métamorphisée se distingue par l’omniprésence de fer. Le minerai des mines de Diélette apparaît sous la forme de couches, dont les épaisseurs varient entre quelques décimètres et 8 mètres. C’est une roche très dense, 4,6 avec une dureté variable selon la nature de la gangue (siliceuse, à minéraux calciques ou calcaires) qui a généré d’importants problèmes de marinage lors du creusement des rejets 1 et 2 de la centrale nucléaire EDF.
Le minerai est constitué principalement d’oligiste et de magnétite dans une structure oolithique. La teneur de la minéralisation est très variable (entre 38 et 62%), avec une moyenne de 49%. Les autres constituants du minerai sont essentiellement des sulfures (pyrite, marcasite, pyrrhotine) et des oxydes (ilménites, rutile), avec des concentrations locales en blende et galène.
Les teneurs en magnétite peuvent atteindre la valeur exceptionnelle de 50%. Cette concentration est si importante que le champ magnétique est perturbé aux alentours du port de Diélette et la déclinaison magnétique est déviée de 2°.
LE GRANITE
Le granite de Flamanville est particulièrement complexe. D’origine mantellique et donc principalement basique, il a vu sa composition quelque peu évoluer par la dissolution d’éléments crustaux acides lors de l’anatexie de la partie inférieure du manteau au cours de sa genèse, et/ou s’est enrichi d’enclaves acides qui sont remontés en son sein.
LES GRENATS
Une ballade sur le port de Diélette, à marée basse, permet d’observer des cornéennes érodées par la mer
Des quelles émergent des grenats plus résistants à l’érosion. Ces grenats ne sont certes pas très esthétiques, mais de part leur nombre et leur dimension (> 1 cm), ils sont les premiers indices, voire les premiers révélateurs de l’intérêt tout particulier de l’auréole de métamorphisme de Flamanville, pour les amateurs de grenats.
Avant d’aller à la pêche aux grenats, une visite sur les falaises au nord de l’anse de Sciotot. Les cornéennes immédiatement au contact du pluton de teinte claire, persuaderont tous les sceptiques et raviront les connaisseurs par la multitude de grenats.
La richesse des grenats présents sur le site de Flamanville provient de la diversité des couches sédimentaires schisteuses, carbonatées, mais essentiellement gréseuses de l’encaissant et des apports métalliques important, notamment du fer (pyrite, hématite à Diélette) par l’intrusion d’un magma relativement pauvre en silice, mais à la fois alcalin, alumineux et donc ferritique.
Comme les grenats ne sont jamais purs, mais systématiquement constitués de mélange de grenats par substitution entre cations de valence +II d’une part (Fe2+, Mg) et des cations de valence +III (Al, Fe3+), les couleurs des grenats récoltés dans l’auréole de métamorphisme de Flamanville présentent une grande diversité, ainsi que leur aspect, très mat à gemme, brun à rouge vif, clair à très sombre, aux faces lisses ou présentant des stries de croissance.
L’analyse des grenats récoltés, ainsi que celle de leur roche mère a permis d’identifier 4 types distincts de grenats à Flamanville.
- Grenats almandins (Havre-Jouan)
De couleur brune, peu ou pas cristallisés, ils sont principalement situés en veine à l’intérieur de cornéennes de couleur claire. Ces cornéennes résultent du métamorphisme des dépôts de schistes et calcaires de Néhou (dévonien).
- Grenats andradite (Diélette)
De couleur orange à rouge sang, de petites dimensions (1 à 2 mm maxi), ils sont très bien cristallisés sous la forme de rhombododécaèdres, caractéristiques de grenats d’origine métamorphique. Ils sont présents à l’intérieur de blocs de cornéennes micacées, à la couleur bleue très marquée.
Certains de ces grenats sont immergés dans une argile riche en oxyde de fer de couleur jaune à brune. Peu de cohésions entre les cristaux qui sont souvent volants ou peu solidaires et par conséquent se détachent au cours du nettoyage
Des cristaux rouges de qualité gemme mais hélas de très petite tailles (visibles uniquement à la binoculaire) sont situés dans des fentes riches en fer, présent sous la forme de pyrite FeS2
- Grenats hessonite (Diélette)
De couleur rouge sang, ils sont présents dans les cornéennes à amphiboles, de couleur brune-verte, dans les fentes où il y a présence de calcite. Ils sont principalement présents sous la forme de petites plaques (4 à 5 cm) recouvertes de cristaux de faibles reliefs.
- Grenats andradite (Diélette)
Ce sont des grenats de skarns présents sous une forme de quasi sphériques presque noires (4 mm) au milieu de cristaux d’albite blanche, de pyrite (argentifère ?), d’épidote et de wollastonite ?
- Grenats Sciagite ou skiagite (Diélette)
Bien que répertorié au sein des espèces de grenats, la sciagite ou skiagite, du nom de la localité écossaise de Sciag, n’est que très rarement citée, et jamais présentée. Les grenats découverts au cœur de la pyrite, sont d’un rouge vif ou bien sont de couleur ocre.
QUESTIONS
A) De combien de millions d'année date le diapirisme de Flamanville?
B) Quelle minerai été extrait de la mine de Diélette?
C) De combien de dégrée la déclinaison magnétique est t'elle déviée aux alentours du port de Diélette?
D) Combien de types distincts de grenats à Flamanville peut on trouver?
E) Sur quel type de roche vous trouvez aux coordoonées N 49°32.902 O 001°52.117, Cornéennes ou Granite?
Attention lors des grandes marées et des coups de vents, l'endroit peut être inaccessible
F) Nombre de marches de l'escalier aux coordonnées de la cache?
FUN ) Poster une photo de vous avec la mer et le ponton de la mine
Pour valider la cache, envoyez moi par mail (sacapoux.geocaching@gmail.com) vos réponses . Vous pouvez loguer sans attendre mon retour, je vous contacterai s'il y a un problème.
Flamanville, in Normandy, in france is well-known for its granitic diapirs dating back to 280 millions of years. This inclusion in older mounts composed of schists and sandstone dating from the ordovician and silurian piriods, caused a metamorphism of contact (low pressure-medium at high temperature up to 700°C)) in a glory of some hundred meters(at least a thousand feet wide. However, if you study garnet you will see that in the case of Flamanville, the metamorphic system is rather more complex.
The variety of rocks allowed the formation of various types of garnets. So, the abounding iron presence, exploited in the underwater mine of Diélette, allowed the formation of garnets andradites of red blood color, or even of sciagites, in a pyrite matrix, the presence of skarns allowed the formation of garnets and endemic associations, as well as of haughtiness associations of superb associations of red andradites on carpets of brown to green salites, diopside and hédenbergite given a nicest effect.
FORMATION
Flamanville’s contact metamorphism is due to the light diaprism of a granitic pluton, about 290 million years ago, at the end of a Hercynian orogeny.
This metamorphism was mainly thermic, which explains why the metamorphic circle is to be found only about one thousand meters around the pluton. This diaprism nevertheless reached about 700°C (1300°F), which is higher than the temperature of anatexis of anhydrous rocks. Carbonates and silica sandstones from Devonian and Silurian deposits have thus evolved into hornfels but also bear the incretion of metallic elements like iron, particularly abundant in the metamorphic circle in the form of magnetite or pyrite.
This site is one of the richest in France and well worth a visit, but you must check tides times and weather forecast as access to the interesting rocks can only be occasional, on such beaches and cliffs as can still be accessed. The pyroxenic hornfels which provide the most interesting garnet associations are deeply buried under the sea and only the waves and sea currents can bring to the surface of the beaches blocks from the hornfels.
The Hercynian range’s orogeny was accompanied by a continental collision-subduction which led to the crustal fusion of granites created by the hydrogenous fusion of the middle part of the crust during crustal thickening (from 350 to 310 million years ago) and also (as is the case in Flamanville) to the crustal fusion of later granites and granodiorites created by the dry fusion of the deeper, more alkaline crust formed during crustal thinning. These granites later migrated towards the surface when subduction plates broke (280 million years ago).
Hot magma being partially liquid, it oozed upwards through dykes until it reached Ordovician sediment cover, which is cold and deformable. There it stayed in a diaprism process through Cambrian and Devonian – solid matter being denser than the liquid matter is pushed away. However, for mechanical and tectonic reasons (fault lines), this magma only suffered a light diaprism and oozed through North-NorthWest / South-South East faults.
From the dyke which is almost right on the East end of the pluton, enough pressure was exercised on the host rock (Siouville synclinal) from East to West to fold it, thus createing its own space.
The exceptional quality of the ore, which could reach 62% iron, lead investors, miners and their families to try and extract the precious ore as soon as the mid-19th century, in spite of serious problems caused by its location. The Diélette iron mines consist of 15 km (a little under 10 miles) of interconnecting galleries about 150 meters (about 500 feet) under the sea level, making permanent pumping a necessity.
The first well was dug at sea in 1855. But water infiltrations rose up to 14 m3 (46 ft3) in the span of two tides, it was impossible for miners to work at hide tide and the draining of the water at low tide took up too much time for working time to be sufficient. Work stopped in October 1862 after providing 150 to 160 metric tons of ore. Ore extraction was taken up again by various companies, like the German industrial entrepreneur Thyssen (who created the Société Métallurgique de Normandie), who made important building additions - including a 642 meters (2000 feet) long overhead traverser built on pylons. Thyssen extracted from 200 000 to 300 000 metric tons a year.
On August 1951 the new Diélette mining company, under the management of the Société des Mines et Produits chimiques de May-sur-Orne, undertook the arduous de-flooding of the wells and galleries and operated the mine, which had 150 workers until its definitive closing in 1962.
The ore was carried either by trucks to the port of Cherbourg before being shipped to Great Britain for the main part, or by cable car. Cargo ships had to dock close to the platform and the ore, which was stored in large silos on the ground, was brought to the ship’s holds by a cable-moved buckets conveyor about 700 meters (2300 feet) from the shore. However ships could only dock at hide tide, by calm weather and with a high tide coefficient, because of their heavy draught. Winter storms delayed shipments and sometimes several days were needed to fill the holds – sometimes the ship even left empty because of unfavourable conditions. In spite of the quality and quantity of iron, extraction of the ore for Swedish and English furnaces had to stop in 1963 due to high operating costs.
Apart from some remnants of the platform a few hundreds meters ( about 1000 feet) from the shore, there is no visible trace of the old mine. Yet the underwater iron deposit is far from being exhausted, and magnetic perturbations can still be felt as you near the deposit. This metamorphic series is characterized by the important iron presence. Diélette mines’ ore takes the form of layers, ranging from a few decimeters (1 or 2 feet) to 8 meters (26 feet) high. The rock is very dense, 4.6 with various degrees of hardness according to the nature of the gangue (siliceous, calcite minerals or limestone). This caused important mucking problems in digging for EDF’s nuclear plant’s water release pipes 1 and 2.
The ore is mainly ologist and magnetite in an oolitic structure. Mineral content is highly variable (from 38 to 62%), averaging at 49%. Other components are essentially sulfurs (pyrite, marcasite, pyrrhotite) and oxides (ilmenite, rutile) with local concentrations in sphalerite and galena.
Magnetite levels can reach an exceptional 50%. Such an important level that magnetic fields are disrupted near the port of Diélette and magnetic declination is deviated by 2°.
THE GRANITE
Flamanville granite is particularly complex. Mantle-derived, it is mainly alkaline, but its composition was slightly changed by the dissolution of acid crystals at the time of the lower part of the mantel’s anatexis during its formation, and/or by addition of acid pockets which pushed up within its core.
THE GARNETS
A stroll on the port of Diélette at low tide will allow you to see sea-eroded hornfels.
Harder, more resistant to erosion garnets emerge from those hornfels. Those garnets may not be very beautiful, but they are numerous enough and big enough (> 1cm / > 0.4 inches) to point out the special interest of Flamanville’s metamorphic circle for garnet lovers
Before going fishing for garnets, you must visit the cliffs north of Sciotot bay. The hornfels there, directly touching the lighter colored pluton, will make any garnet enthusiast happy with their sheer number.
The wealth of garnets on the Flamanville site comes from the variety of the schistose, carbonated and mainly sandstone sediment deposits of the host rock, and from the important metallic inputs, particularly iron (pyrite, and hematite in Diélette) by the intrusion of a silica-poor magma that was alkaline, aluminous and ferritic.
Garnets are never pure, but always constituted from different sorts of garnets by substitution of valence +II cations (Fe2+, Mg) and valence +III cations (A1, Fe3+). Therefore garnets found in the metamorphic circle of Flamanville differ widely in colours as well as in aspect, from matte to gemstone, from dark brown to bright red, light to dark, smooth-faced or showing growing lines.
The analysis of the garnets found in Flamanville as well as their host rock led to identifying four different types of garnets..
· Almandine garnets (Havre-Jouan)
Of brownish hue, not or hardly crystallized, they are mostly found in veins inside the lighter coloured hornfels. Those Hornfels are due to schist and sandstone deposits in Néhou (Devonian).
· Andradite garnets ( Diélette)
Orange to blood-red in hue, of small dimensions (1 to 2 mm max), these are well crystallized in the shape of rhomboid dodecahedrons, characteristic of metamorphic garnets. They are found within micaceous hornfel blocks of a very specific blue tint..
Some of those garnets are found in an iron oxide rich clay, varying from yellow to brown in colour. Their crystals do not really adhere together, they are often free or loose and will separate on washing
Red crystals of gemstone quality, but unfortunately very small (only visible through a binoculars) are found in the iron-rich cracks, in the form of FeS2 pyrite.
· Andradite garnets (Diélette)
These are skarn garnets, found in quasi spherical shape, almost black and about 4 mm in size, amongst other crystals (white albite, pyrite – possibly argentiferous, epidote and wollastonite).
· Skiagite (Diélette)
Although it is classified with garnets, skiagite (from the Scottish town of Sciag) is rarely mentioned and never shown. Those garnets, found deep within pyrite, are bright red or ochre in colour.
QUESTIONS
A) How many million years does the diapirisme of Flamanvilledate back to?
B) What ore was once extracted from Diélette?
C) How much of degrees is the magnetic declension diverted by near the port of Diélette?
D) How many different types of garnets can one find in Flamanville?
E) On what a type of rock you find youself at coordinated N 49°32.902 W 001°52.117, hornfel or Granite?
Beware, at high tide and with a strong winds, the place may be dangerous or inaccessible…
F) Number of steps of the staircase at the cache coordinates?
FUN) post a photo of you with the sea and the dock of the old mine
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