Les hawaiites du Mont-Dore : basaltes différenciés et transition vers les magmas alcalins évolués

1. Pourquoi s’intéresser aux hawaiites ?

Les hawaiites occupent une position clé dans les séries volcaniques alcalines : elles représentent une étape intermédiaire entre les basaltes primitifs et les magmas plus évolués (mugearites, benmoréites, trachytes).

Leur intérêt principal est qu’elles enregistrent les effets de la différenciation magmatique, tout en conservant une composition globalement basaltique.

Dans le massif du Mont-Dore, les hawaiites sont abondantes et bien exprimées, ce qui en fait un excellent laboratoire naturel pour comprendre l’évolution des magmas alcalins intraplaques.

2. Définition des hawaiites

2.1. Définition pétrochimique

Par définition, les hawaiites sont :

• des roches à faciès basaltique,
• ayant un indice de différenciation (DI) compris entre 35 et 50.

Cela signifie qu’elles sont :

• plus différenciées que les basaltes,
• mais encore éloignées des compositions trachytiques.

Leur composition reflète un magma ayant déjà perdu une partie de ses phases ferromagnésiennes par cristallisation fractionnée.

2.2. Enrichissement en plagioclase : un marqueur clé

Un trait fondamental des hawaiites est leur enrichissement en plagioclase, en particulier en labrador.

C’est ce caractère qui leur a valu, dans la terminologie régionale ancienne, le nom de « labradorites »

Attention :

• ce terme ne signifie pas que la roche est composée uniquement de labrador,
• il souligne simplement l’abondance relative du plagioclase par rapport aux basaltes plus primitifs.

3. Textures : des laves souvent discrètes mais révélatrices

3.1. Hawaiites aphyriques : le cas le plus fréquent

La majorité des hawaiites du Mont-Dore sont :

• aphyriques,
• ou à très faibles teneurs en phénocristaux (< 5 %).

Elles contiennent seulement quelques cristaux dispersés de :

• pyroxène,
• olivine,
• plagioclase.

Cette texture indique :

• une émission rapide du magma,
• après un séjour en réservoir suffisamment long pour homogénéiser la composition, mais sans permettre une forte croissance cristalline.

3.2. Hawaiites porphyriques : un cas plus rare

Plus rarement, certaines hawaiites sont porphyriques, avec des phénocristaux de :

• clinopyroxène,
• plagioclase,
• amphibole.

La présence d’amphibole est notable :

• elle implique une teneur plus élevée en volatils (H₂O),
• et suggère des conditions de stockage magmatique légèrement différentes (pression, hydratation).

4. Contexte volcanologique du Mont-Dore

Les hawaiites du Mont-Dore sont rattachées :

• soit à la 2ᵉ phase de construction du volcan,
• soit à la 3ᵉ phase.

Dans ce dernier cas, elles contiennent systématiquement :

• quelques cristaux globuleux de sanidine (ex. Chamablanc).

La sanidine marque :

• un enrichissement avancé en alcalins,
• une transition vers des magmas plus évolués.

Certaines hawaiites appartiennent également à la reprise volcanique moderne des Puys de Vivanson et d’Eberth, illustrant la persistance de ce type de magma dans le temps.

5. Lithotype de référence : les hawaiites aphyriques du plateau de Guéry

Les coulées du plateau de Guéry constituent le lithotype de référence des hawaiites aphyriques du Mont-Dore.

5.1. Proportion et nature des phénocristaux

Les phénocristaux représentent seulement 8 à 9 % de la roche et comprennent :

• olivine (Fo₈₁–₇₂),
• titano-magnétite (Ulv ≈ 53),
• titano-salite (clinopyroxène calcique riche en Ti),
• labrador (An₆₆–₄₇).

L’olivine reste relativement magnésienne, indiquant que le magma n’est pas excessivement évolué.

5.2. Pâte et minéraux tardifs

La pâte contient :

• les mêmes minéraux que les phénocristaux,
• mais aussi des plages interstitielles de feldspaths alcalins (sanidine–anorthose),
• associées ou non à de l’analcime.

Cela traduit :

• un liquide résiduel enrichi en Na et K,
• un caractère sous-saturé en silice.

6. Variétés exceptionnelles : intérêt pédagogique majeur

Deux types de hawaiites sont cartographiquement distingués, non pour leur importance volumique, mais pour leur intérêt scientifique.

6.1. Hawaiite vitreuse (VHB)

• Présente sous forme d’un dyke à l’est de Paillers.
• La mésostase vitreuse représente 10 à 15 % de la roche.

Cela indique :

• un refroidissement très rapide,
• probablement lié à une mise en place filonienne peu profonde.

6.2. Hawaiite à nodules de péridotite (HBΠ)

Un cas remarquable est la coulée du château de Cordès, qui contient :

• des nodules centimétriques de cumulats péridotitiques,
• dominés par l’olivine, avec du pyroxène.

Point fondamental :

Il ne s’agit pas de nodules mantelliques.

Ces nodules correspondent à :

• des cumulats formés dans un réservoir magmatique,
• arrachés puis transportés par la lave lors de son ascension.

Ils fournissent un instantané du fonctionnement interne de la chambre magmatique.

7. Lecture pétrogénétique globale

Les hawaiites du Mont-Dore témoignent :

• D’une différenciation modérée de magmas basaltiques alcalins.
• D’un enrichissement progressif en plagioclase et alcalins.
• D’une transition entre basaltes primitifs et magmas alcalins évolués.
• D’une grande diversité de conditions de stockage et de mise en place.

8. Message clé à retenir

Les hawaiites sont des basaltes différenciés, enrichis en plagioclase et en alcalins, qui occupent une position charnière dans les séries volcaniques du Mont-Dore. Leur diversité texturale et minéralogique enregistre à la fois l’évolution chimique des magmas et la dynamique des réservoirs magmatiques peu profonds.

Est-ce que les hawaiites correspondraient à ce que l'on appelle maintenant des trachybasaltes ?

Oui — globalement, oui, mais avec une nuance importante à bien avoir en tête.

8.1 Réponse courte

Les hawaiites correspondent, dans les classifications modernes, à une grande partie des trachybasaltes.

Mais tous les trachybasaltes ne sont pas forcément des hawaiites.

8.2 Pourquoi cette équivalence existe ?

1. Origine historique vs classification moderne

• Hawaiite est un terme pétrologique historique, issu de la tradition anglo-saxonne (IUGS ancienne, séries alcalines océaniques).
• Trachybasalte est un terme de classification chimique moderne, issu du diagramme TAS (Total Alkali vs Silica).

Les deux décrivent le même type de magma, mais avec des approches différentes :

• hawaiite → logique de série magmatique et d’évolution,
• trachybasalte → position chimique objective sur un diagramme.

2. Correspondance dans le diagramme TAS

Sur le diagramme TAS :

• Les trachybasaltes sont définis par :
  • SiO₂ ≈ 45–52 %
  • (Na₂O + K₂O) élevés

Cette zone TAS inclut :

• les hawaiites
• les basanites évoluées
• certaines compositions de transition vers les mugearites

En pratique :

• La majorité des hawaiites se placent dans le champ des trachybasaltes.

8.1 3. Pourquoi tous les trachybasaltes ne sont pas des hawaiites ?

Parce que hawaiite est un concept génétique, alors que trachybasalte est descriptif.

Une hawaiite implique :

• une lignée alcaline bien identifiée,
• une différenciation modérée (DI ≈ 35–50),
• une minéralogie typique :
  • olivine ± clinopyroxène
  • plagioclase abondant (labrador)
  • feldspaths alcalins tardifs
  • parfois analcime, leucite

Un trachybasalte peut être :

• alcalin ou subalcalin enrichi en alcalins,
• issu de contextes différents,
• sans nécessairement appartenir à la série hawaiite → mugearite → benmoreite → trachyte.

Donc : Hawaiite ⊂ Trachybasalte, mais pas l’inverse.

8.4. Application au Mont-Dore

Dans le Mont-Dore :

• Les « hawaiites » décrites dans la notice seraient aujourd’hui cartographiées et nommées trachybasaltes dans une carte IUGS moderne.

Mais conserver le terme hawaiite garde un intérêt pédagogique car il :

• souligne la logique d’évolution alcaline,
• distingue ces laves des basaltes alcalins plus primitifs (basanites, téphrites).

8.5. Tableau de synthèse

Message clé à retenir

Les hawaiites correspondent très largement aux trachybasaltes du diagramme TAS, mais le terme hawaiite ajoute une information génétique et évolutive que le terme trachybasalte n’apporte pas.