CHAPITRE 6 • La composition de la Terre : observations et pétrologie expérimentale
1.3.2 Les roches métamorphiques
Définitions
Une roche métamorphique est un assemblage de minéraux recristallisés par des transformations minéralogiques imposées par des changements de pression, de température et/
ou des circulations de fluides, à l’état solide. Les minéraux sont très souvent métastables,
c’est-à-dire qu’on les observe dans les conditions de surface, alors qu’ils ne sont pas stables
selon la thermodynamique. La cohésion de l’assemblage est en partie issue de la roche avant
transformation, et modifiée par les réactions chimiques. Une roche métamorphique est en
général déformée, mais pas toujours.
Une roche métamorphique est un symbole d’une histoire géologique. C’est son
processus de transformation qui est signifiant. Son origine primaire, dite protolithe
(quelle roche a été transformée ?) permet de reconstruire le début de l’histoire.
La transformation métamorphique est d’ordre minéralogique. Les variations de
pression et de température sont déterminantes. Un changement de chimie peut
aussi produire une transformation minéralogique. Par exemple, l’hydratation d’une
péridotite transforme des minéraux d’olivine en serpentine, et donc la composition
minéralogique de la roche change. Les processus de transformation témoignent
d’une histoire tectonique : la roche est transportée verticalement et latéralement,
d’autres roches très chaudes se déplacent au contact de la roche considérée, ou des
fractures se forment et laissent passer des fluides qui réagissent au contact.
Figure 6.6
Faciès
métamorphiques
en fonction de la
pression et de la
température pour
une roche dont
la chimie serait
celle d’une roche
magmatique
basique définis par
Eskolo en 1915.
Prh. Pmp. = Prehnite -
Pumpellyite
Température (°C)
Comme la transformation métamorphique opère un changement minéralogique, la
texture, les couleurs et la structure de la roche changent. Les géologues définissent
donc des faciès métamorphiques (figure 6.6), qui s’appuient sur l’équilibre de
certains minéraux témoignant de conditions précises de température et de pression.
Bien sûr la chimie de base de la roche joue un rôle puisqu’elle limite la présence
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