Le Domaine varisque nantais

Recoupé par d’importants plutons granitiques varisques (Massif d’Orvault-Mortagne, Massif de Châteaumur, Granite de Pouzauges, Granite Moulins, Massif de Château-Thébaud, granites de Mésanger et de La Pommeraie), par des massifs de roches basiques (Massifs des Quatre Etalons et du Châtillonnais, Diorite et diorite quartzique de Moncoutant, Gabbro du Pallet et de Montfaucon, Gabbro coronitique de l’Inlière) et par différents filons de granite et de microgranite, ce domaine est constitué de huit unités principales elles-mêmes juxtaposées par des contacts tectoniques. En effet, toutes ces unités sont impliquées dans la collision continentale associée à l’Orogénèse varisque.

Carte des unités du domaine varisque nantais en Pays de la Loire

BRGM

Le Sillon Houiller de Basse-Loire correspond à un étroit fossé tectonique contrôlé par le décro-chevauchement de Nort-sur-Erdre et comblé par des séries terrigènes (grauwackes, grès , schistes) namuriennes et stéphaniennes ; au sein de ces dernières sont inter-stratifiés des niveaux de houille (Fm. de Montjean-sur-Loire) et localement des volcanites acides (Fm. de la Pierre-Carrée).

L’Unité du Haut-Bocage forme une étroite bande qui s’élargit vers le Sud-Est et qui est limitée sur son flanc nord par le Massif d’Orvault-Mortagne et la Faille des Epesses et sur son flanc sud par le CSA et la Faille de Secondigny. Elle comprend (1) les métagrauwackes, métapélites et métaquartzites de la Formation des Epesses, (2) les schistes de la Formation de La Burnière et (3) les métagrès quartzeux de la Formation de Saint-Mars-Ardelais, (4) les métagrauwackes et les micaschistes de la Formation de Montourmais qui semblent passer en continu aux (5) micaschistes de la Formation de Saint-Armand-sur-Sèvre. Cette unité paradérivée est recoupée, notamment, par le monzogranite de Pouzauges, daté en U-Th-Pb sur monazites à 350 Ma (Carbonifère inférieur), qui y induit un métamorphisme de contact générant des cornéennes.

L’Unité de La Tessouale est constituée de paragneiss à biotite, muscovite, grenat, plus ou moins migmatitiques et, localement, d’anatexites à sillimanite et cordiérite. Ni la nature ni l’âge du protolithe ne sont identifiés ; cependant, une datation U-Th-Pb sur monazites a donné un âge 380+/-9 Ma (Dévonien supérieur), interprété comme l’âge de l’anatexie crustale aboutissant à la migmatisation.

L’Unité de Mauves-sur-Loire se situe au cœur d’une antiforme tardive qui implique l’ensemble du domaine et constitue l’autochtone relatif de l’Unité de Champtoceaux. Elle est essentiellement constituée de micaschistes albitiques associés à quelques niveaux de quartzites, de para-gneiss et d’amphibolites.

L’Unité de Champtoceaux constitue une unité tectonique crustale d’origine profonde ; elle a, en effet, la particularité de présenter des lentilles à faciès éclogitiques et granulitiques qui témoignent d’un épisode précoce de métamorphisme haute pression compatible avec des conditions P/T de 700° et 20kb ; cependant, l’exhumation rapide de cet ensemble a entrainé une rétromorphose de ces faciès  HP/HT tout en permettant la conservation de reliques. Elle est composée de deux sous-unités :

• La sous-unité inférieure comprend des leptynites et des gneiss plagioclasiques à lentilles d’éclogites (Fm. du Cellier), un orthogneiss au protolithe daté de l’Ordovicien inférieur, à lentilles d’éclogites, (Fm. de Saint-Mars-du-Désert) et des amphibolites associées à des micaschistes à grenat (Fm. des Folies-Siffait) ;
• La sous-unité supérieure est composée d’orthogneiss plus ou moins anatectiques et de leptynites (Fm. de Champtoceaux) fortement déformées.

L’Unité des Mauges comprend deux sous-unités, séparées par une faille ductile de type détachement, mais elle ne présente jamais de reliques éclogitiques.

• La sous-unité inférieure qui enveloppe l’Unité de Champtoceaux, est composée de méta-gabbros et d’amphibolites associés à des leptynites (Fm. de Drain), de micaschistes recoupés par des orthogneiss (Fm. du Landreau) et de micaschistes à passées graphiteuses (Fm. du Hâvre).
• La sous-unité supérieure forme la majeure partie de l’unité et comprend essentiellement des micaschistes et des schistes d’âge protérozoïque (Fm. des Mauges) localement associés à des amphibolites et des schistes verts (Fm. de Beaupréau).

L’Unité de Cholet-Thouars repose en discordance sur l’Unité des Mauges.

Elle débute par une série détritique à conglomérats (Formation de Cléré-sur-Layon) datée du Cambrien moyen, mais elle est principalement constituée par le complexe acide de Cholet-Thouars. Ce dernier est composé de rhyolites, de tufs, d’ignimbrites, du microgranite de Thouars daté à 519+/-10 Ma (Cambrien moyen), faciès acides qui encaissent aussi des corps basiques (massif de Massais et de Bateviande).

L’Unité du Bassin d’Ancenis comprend une série détritique basale peu épaisse, constituée de schistes et de grès (Fms. de Châteaupanne et du Château-de-Montaigu) qui emballent localement des olistolites calcaires datés du Dévonien inférieur à moyen (Fm. du Tombeau-Leclerc). Cependant, elle est principalement formée par un puissant ensemble molassique d’âge Dévonien supérieur-carbonifère inférieur (Fm. du Culm du Bassin d’Ancenis) associant des grès , des wackes, des siltites et d’importants niveaux de conglomérats.