Le skarn de Traversella

Les phrases sans étiquette sont des faits documentés ; les autres sont marquées « probable » ou « incertain ».

Il y a environ 30 millions d'années, un petit corps de magma s'arrête sous la Valchiusella, la vallée du Chiusella. Là où il touche les marbres dolomitiques, ses fluides chauds les remplacent par une roche nouvelle, le skarn, et en bordure du skarn se concentre la magnétite. Traversella est le seul skarn minéralisé des Alpes : cette page explique comment il s'est formé et comment les géologues l'ont lu, de 1901 à aujourd'hui.

Le pluton

Le pluton de Traversella est un corps intrusif de composition allant de la quartzodiorite à la monzodiorite, d'âge oligocène : environ 30 millions d'années, 30±5 selon la datation de Krummenacher et Evernden de 1960. Il appartient au magmatisme périadriatique, qui entre environ 43 et 29 millions d'années a produit les plutons alignés le long de la ligne insubrienne, comme l'Adamello, la Bregaglia et le Cervo ; ces corps ne portent pas la marque du métamorphisme ni de la déformation alpine. Il se met en place quand la phase principale du soulèvement des Alpes ralentit.

Il est petit : environ un cinquième du pluton du Cervo et moins d'un centième de l'Adamello. Selon Munari, le magma, à environ 800-900 degrés, s'arrêta à environ 7 kilomètres de profondeur, à 1 500-2 000 bars, et refroidit en un temps compris entre des milliers et des dizaines de milliers d'années probable. Pour lui, la roche est une microdiorite quartzifère à grain fin justement parce que le pluton, petit, refroidit vite probable. La diorite affleure depuis la rive gauche du Bersella, dans la zone des mines, jusque vers Brosso et Calea ; elle occupe aussi la Torretta delle Cime (1 556 mètres).

Sources: Costa et al. 2019, p. 5-6 ; Dalla Costa 2011, p. 2 ; Munari 2019, p. 39, 80-82, 97, 106 ; Colomba 1913, p. 275

Les roches encaissantes

Le magma pénètre dans la zone Sesia-Lanzo, une unité austroalpine de micaschistes et de gneiss, dans le complexe des micaschistes éclogitiques : micaschistes, gneiss, marbres dolomitiques, cornéennes calciques, calcaires à silicates et lentilles d'éclogites. Munari présente ces roches comme faisant partie d'une unité née sur la marge africaine de la Téthys probable ; selon lui, les micaschistes dérivent d'argilites d'environ 320 millions d'années, entraînées en subduction jusqu'à environ 50 kilomètres de profondeur puis exhumées probable. Par rapport au Cervo, qui s'est mis en place dans la même zone, à Traversella s'ajoutent des niveaux de marbre dolomitique et la présence des gisements.

Près du pluton, les roches changent par métamorphisme de contact : les marbres recristallisent, les micaschistes deviennent noirs parce que la biotite remplace la phengite, et le grenat passe du rouge au noir. Cela se voit en surface au Pian del Gallo et mieux le long de la galerie Anglosarda. Munari appelle micaschistes cornéens ceux qui sont peu transformés et cornéennes ceux qui sont compacts, avec de la biotite en petites paillettes noires : l'altération augmente en s'approchant de la diorite probable.

Sources: Costa et al. 2019, p. 6-7 ; Dalla Costa 2011, p. 3 ; Munari 2019, p. 26, 34-35, 42, 99-100

Comment naît le skarn

Le skarn est une roche qui se forme par métasomatose, c'est-à-dire par échange de substances, entre les fluides chauds émis par un corps intrusif et les roches préexistantes, avec la formation de grenat, de pyroxène et d'autres minéraux. À Traversella, le système est complet : le corps magmatique, les roches encaissantes transformées, divers types de skarn avec les minéraux utiles, des veines hydrothermales et des brèches, visibles aussi bien en surface qu'en galerie. Traversella est le seul gisement de skarn minéralisé des Alpes.

Le skarn de première génération, dit prograde, est une roche granulaire de diopside et de grenat, souvent avec de la forstérite, qui remplace entièrement la roche de départ : il se trouve au contact de la diorite et s'est formé à haute température par la réaction entre les fluides magmatiques et les marbres dolomitiques, avec un apport de silice. Il affleure au Pian del Gallo, au Pian degli Svedesi et le long de la galerie Anglosarda. Puis des fluides de plus en plus froids hydratent ces minéraux et forment le skarn rétrograde, avec talc, trémolite, actinote, carbonates et chlorite. Les fluides se sont infiltrés surtout le long des contacts entre roches différentes et moins le long des fractures.

Dès 1901, Novarese proposait une genèse en deux temps, d'abord par des émanations gazeuses, puis par des eaux thermales : les minéraux auraient remplacé surtout les masses de calcaire attaquées et emportées probable.

Sources: Costa et al. 2019, p. 2, 6-7 ; Dalla Costa 2011, p. 3-4 ; Munari 2019, p. 102 ; Novarese 1901, p. 88

Où se concentre la magnétite

Les corps de magnétite sont alignés à peu près nord-sud, presque parallèlement au contact avec le pluton. Ils se trouvent à la limite externe des skarns progrades, entre ceux-ci et la roche encaissante, et leur limite externe est nette. La magnétite grossière est associée surtout à la forstérite et au diopside : pour Costa et ses collègues, les corps de magnétite sont donc probablement une variété du skarn prograde riche en fer probable. La masse principale du skarn se trouve entre un gros banc de marbre dolomitique et les paragneiss qui plongent vers le pluton ; le long de l'Anglosarda, les corps de magnétite se voient justement à la limite externe des skarns.

Avec le skarn rétrograde arrivent les sulfures, rares dans le prograde : surtout pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite et arsénopyrite. La scheelite, le minéral du tungstène, s'est formée probablement pour la plus grande part dans cette phase probable. Plus tard encore, la circulation des fluides forme des veines et des brèches avec quartz, carbonates, pyrite, or et galène : c'est de là que viennent beaucoup d'échantillons de collection.

Les mineurs reconnaissaient une variété de skarn et l'appelaient « Porta 'd Fer », la porte de fer, parce qu'elle annonçait le minerai à quelques mètres probable. Novarese décrivait déjà la « roche grenatifère » du gisement comme du calcaire transformé en un mélange de grenat, d'épidote, de pyroxène, de chlorite et d'amphibole.

Sources: Costa et al. 2019, p. 7, 9 ; Dalla Costa 2011, p. 3 ; Munari 2019, p. 103 ; Novarese 1901, p. 86

Brosso : le même magma, un autre gisement

Les gisements de Brosso aussi, au bord sud-est du pluton, dépendent de l'intrusion, mais ils ont des caractères très différents : pyrite et hématite (l'oligiste des sources anciennes) dans des masses calcaires étendues, interstratifiées avec les micaschistes. Novarese, en 1901, trouvait « obscure » la grande différence entre Brosso et Traversella. Les gisements de Brosso ne sont pas au contact direct du massif ; Munari écrit au contraire qu'à Brosso il ne manque pas de magnétite de skarn au contact du pluton incertain. Pour lui, les fluides hydrothermaux s'infiltrèrent dans les micaschistes les plus laminés près de la ligne du Canavese et portèrent hématite, pyrite et chalcopyrite jusqu'à Calea probable. Bonacossa ne parvenait pas à établir si la pyrite ou l'hématite s'était déposée en premier et penchait pour la pyrite probable.

Sources: Costa et al. 2019, p. 6 ; Novarese 1901, p. 76, 79, 87, 90 ; Colomba 1915, p. 6 ; Munari 2019, p. 106, 108

Les idées des géologues d'époque

La roche du pluton fut longtemps considérée comme une syénite. Rosenbusch et Novarese la classèrent comme diorite, sur la base des études pétrographiques de Traverso ; Novarese, en 1901, l'appelle encore « syénite » pour éviter les malentendus, mais rapporte que le feldspath dominant est un plagioclase et que l'analyse chimique confirme la nature dioritique. Novarese démontre aussi que le massif est intrusif et plus récent que les micaschistes, parce qu'il en recoupe les couches.

Novarese jugeait le massif pas plus ancien que le Miocène, parce qu'il ne porte pas de traces du plissement alpin ; la datation moderne, à l'Oligocène, le dépasse incertain. Selon Colomba, Müller voyait à Traversella des analogies avec Persberg, en Suède : d'abord un skarn issu du métamorphisme des calcaires, puis le dépôt des minéraux métalliques probable. Pour le Riondello, Colomba, contre Müller, propose au moins deux bancs de calcaire superposés incertain.

Sources: Colomba 1913, p. 271 ; Novarese 1901, p. 80-84, 92 ; Colomba 1915, p. 5, 9-10

Pour la classe

Le skarn s'observe sans entrer en galerie : au Pian del Gallo, on voit en surface les roches transformées et les skarns progrades, tandis que les meilleurs affleurements de la diorite sont dans les carrières près de Traversella et de Vico Canavese. L'échantillon de « Porta 'd Fer » montré par Munari vient de la halde à côté du Piano degli Svedesi probable ; dans un échantillon de la même halde, les laboratoires ont reconnu amphibole, andradite, calcite, clinochlore, magnétite, quartz et talc. Proposition : comparez la liste avec les minéraux des skarns prograde et rétrograde de cette page et dites à quelle phase appartient chacun.

Sources: Costa et al. 2019, p. 7 ; Munari 2019, p. 103 ; Baldassarre et al. 2025, p. 9-10