protomylonite

Une protomylonite est une roche de faille formée là où une contrainte de cisaillement intense a commencé à écraser et à déformer les grains minéraux d'origine, mais la roche n'a pas été suffisamment pulvérisée pour perdre entièrement sa structure. Il s'agit d'un état intermédiaire entre la roche hôte fraîche et la mylonite véritable : les grains sont aplatis, fracturés et parfois partiellement recristallisés, mais ils restent suffisamment grands et nombreux pour que l'on puisse encore identifier la texture originale de la roche mère sous grossissement.

La caractéristique déterminante est la proportion de matrice intacte par rapport aux débris brisés. Dans une protomylonite, typiquement 10 à 50 pour cent du volume de la roche est constitué d'une pâte ou d'une matrice à grains fins créée par la comminution des grains, tandis que le reste préserve les phases minérales et les limites cristallines d'origine. Cela la distingue nettement de la mylonite véritable, où la matrice domine et la fabrique originale est oblitérée, et de la cataclasite, où la fracturation mécanique se produit sans l'écoulement plastique et la recristallisation qui caractérisent la mylonitisation.

Les protomylonites se forment dans les zones de faille et les zones de cisaillement où les températures et les pressions se situent dans une plage moyenne, typiquement de 300 à 500 degrés Celsius selon le type de roche et le taux de déformation. Dans ces conditions, des minéraux comme le feldspath et le quartz sont suffisamment durs pour se fracturer sous contrainte, mais suffisamment chauds pour qu'une partie de l'énergie de déformation soit libérée par la plasticité cristalline et la restauration. Le résultat est une roche qui présente à la fois des caractéristiques de fracture cassante (fissures visibles dans les porphyroclastes) et des caractéristiques d'écoulement ductile (réorientation des minéraux, amincissement des couches).

Les géologues miniers et les ingénieurs en structure rencontrent le plus souvent les protomylonites dans les exploitations à ciel ouvert profondes, le développement des mines souterraines et le creusement de tunnels à travers des zones de faille actives ou anciennes. La présence de protomylonite indique que le terrain a été considérablement affaibli par la déformation de cisaillement mais n'a pas été réduit à une gouge à faible frottement. Cela affecte à la fois la stabilité et le drainage : les zones de protomylonite conduisent préférentiellement les eaux souterraines le long de la foliation et des anciennes limites de grains, tout en conservant suffisamment d'imbrication pour éviter un effondrement soudain si elles sont correctement soutenues.

Le nom suit la taxonomie standard des roches de faille introduite par Higgins en 1971. Le préfixe proto- signifie mylonitisation « précoce » ou « incomplète », reflétant l'état transitoire de la roche. L'identification sur le terrain repose sur l'examen visuel des porphyroclastes (grains reliques plus grands) au sein d'une matrice plus fine à l'aide d'une loupe, couplé à la microscopie en lame mince pour confirmer le rapport matrice/grains intacts et pour détecter le maclage induit par la déformation et l'extinction ondulante dans le quartz et le feldspath.