Early Permian extensional shearing of an Ordovician granite: The Saint-Eutrope “C/S-like” orthogneiss (Montagne Noire, French Massif Central)

Dating the magmatic events in the Montagne Noire gneiss dome is a key point to arbitrate between the different interpretations of the Late Carboniferous–Early Permian tectonics in this southern part of the Variscan belt. The Saint-Eutrope orthogneiss crops out along the northern flank of the dome. We show that the protolith of this orthogneiss is an Ordovician granite dated at 455 ± 2 Ma (LA-ICP-MS U-Pb dating on zircon). This age is identical to that previously obtained on the augen orthogneiss of the southern flank, strongly suggesting that both orthogneiss occurrences have the same Ordovician protolith. The Saint-Eutrope orthogneiss experienced intense shearing along the Espinouse extensional detachment at ca. 295 Ma (LA-ICP-MS U-Pb-Th on monazite), an age close to that determined previously on mica by the 39Ar-40Ar method and contemporaneous with the emplacement age of the syntectonic Montalet granite farther to the west. This normal sense shearing reworked previous fabrics related to Variscan thrusting that can be still observed in the augen orthogneiss of the southern flank, and is responsible for the spectacular “C/S-like” pattern of the Saint-Eutrope orthogneiss. This work also shows that care is needed when dealing with C/S-type structures, since they can develop not only in syntectonic intrusions, but also in orthogneisses affected by an intense secondary deformation, at decreasing temperature.

RésuméDater les événements magmatiques dans le dôme gneissique de la Montagne Noire est un point-clé pour départager les différentes interprétations de la tectonique de la transition Carbonifère–Permien dans la partie méridionale de la chaîne varisque. L’orthogneiss de Saint-Eutrope affleure le long du flanc nord du dôme. Nous montrons que le protolithe de cet orthogneiss est un granite ordovicien daté à 455 ± 2 Ma (datation U-Pb par LA-ICP-MS sur zircon). Cet âge est identique à celui obtenu auparavant sur les orthogneiss œillés du flanc sud. Cela suggère fortement que les deux orthogneiss avaient un protolithe ordovicien commun. L’orthogneiss de Saint-Eutrope a été affecté par un intense cisaillement le long du détachement extensif d’Espinouse à ca. 295 Ma (datation U-Pb-Th par LA-ICP-MS sur monazite). Cet âge est proche de celui déterminé auparavant sur micas par la méthode 39Ar-40Ar et contemporain avec la mise en place du granite syntectonique du Montalet, situé plus à l’ouest. Ce cisaillement en faille normale a repris la fabrique antérieure, associée au chevauchement varisque et qui peut encore être observée dans les orthogneiss œillés du flanc sud. Il est responsable de l’apparence de l’orthogneiss de Saint-Eutrope, spectaculairement similaire aux granites C/S. Ce travail montre qu’il est important de traiter avec précaution des structures de type C/S, car elles peuvent se développer non seulement dans des intrusions syntectoniques, mais aussi dans des orthogneiss ayant subi une intense déformation secondaire, à température décroissante.