5.5 • L’exhumation tectonique des roches métamorphiques
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
normale. Mais il lui ressemble tout de même, et il est possible que, dans
certains cas favorables, il aboutisse au même résultat, c’est-à-dire à l’ouverture d’un espace océanique: la mer Tyrrhénienne, par exemple, qui vient
d’être citée, est aussi un bassin marginal en formation situé en arrière de la
subduction calabro-sicilienne.
5.5 L’EXHUMATION TECTONIQUE DES ROCHES
MÉTAMORPHIQUES (fiches 5.18 et 5.19)
5.5.1 Le métamorphisme
Sous l’effet des pressions et des températures variant avec la profondeur
d’enfouissement, en présence ou en l’absence d’eau, les terrains sont
«métamorphisés». En ce cas, les transformations des roches se produisent
à l’état solide sans fusion, certains minéraux apparaissant, d’autres disparaissant sous l’effet des changements physiques et chimiques du milieu.
Depuis quelques dizaines d’années, on sait reconstituer en laboratoire,
dans des enceintes fermées, les conditions de température et de pression
régnant dans la lithosphère. En soumettant des échantillons rocheux à ces
conditions, éventuellement en présence d’eau, on a donc pu déterminer
les conditions de formation des espèces minérales qui naissent par le métamorphisme. On dispose ainsi de «thermomètres» et de «baromètres»
minéralogiques: quand se rencontre dans une roche métamorphique une
espèce minérale ou un assemblage minéralogique synthétisé en laboratoire
sous une certaine pression et à une certaine température, on peut raisonnablement penser que les conditions furent comparables au moment du
métamorphisme naturel, et se servir des données expérimentales pour
reconstituer la température et la profondeur d’enfouissement des roches.
Et comme on dispose aussi de chronomètre grâce à la mesure absolue du
temps géologique (chap. I, § 1.1), il devient possible de décrire l’histoire
des terrains métamorphiques, c’est-à-dire de tracer le «chemin pressiontempérature» qu’ils ont suivi au cours de leur évolution. C’est à l’aide de
ces méthodes que l’on a pu analyser à partir de l’étude des roches les
conditions physico-chimiques du métamorphisme naturel, ce qui a permis
de distinguer trois catégories dans ce métamorphisme:
a) Le métamorphisme de haute pression, basse température
associé à la subduction
Les terrains qui constituent la plaque plongeante peuvent être entraînés
jusqu’à 700 km de profondeur dans les zones de subduction (§ 5.1). Dans ce
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
normale. Mais il lui ressemble tout de même, et il est possible que, dans
certains cas favorables, il aboutisse au même résultat, c’est-à-dire à l’ouverture d’un espace océanique: la mer Tyrrhénienne, par exemple, qui vient
d’être citée, est aussi un bassin marginal en formation situé en arrière de la
subduction calabro-sicilienne.
5.5 L’EXHUMATION TECTONIQUE DES ROCHES
MÉTAMORPHIQUES (fiches 5.18 et 5.19)
5.5.1 Le métamorphisme
Sous l’effet des pressions et des températures variant avec la profondeur
d’enfouissement, en présence ou en l’absence d’eau, les terrains sont
«métamorphisés». En ce cas, les transformations des roches se produisent
à l’état solide sans fusion, certains minéraux apparaissant, d’autres disparaissant sous l’effet des changements physiques et chimiques du milieu.
Depuis quelques dizaines d’années, on sait reconstituer en laboratoire,
dans des enceintes fermées, les conditions de température et de pression
régnant dans la lithosphère. En soumettant des échantillons rocheux à ces
conditions, éventuellement en présence d’eau, on a donc pu déterminer
les conditions de formation des espèces minérales qui naissent par le métamorphisme. On dispose ainsi de «thermomètres» et de «baromètres»
minéralogiques: quand se rencontre dans une roche métamorphique une
espèce minérale ou un assemblage minéralogique synthétisé en laboratoire
sous une certaine pression et à une certaine température, on peut raisonnablement penser que les conditions furent comparables au moment du
métamorphisme naturel, et se servir des données expérimentales pour
reconstituer la température et la profondeur d’enfouissement des roches.
Et comme on dispose aussi de chronomètre grâce à la mesure absolue du
temps géologique (chap. I, § 1.1), il devient possible de décrire l’histoire
des terrains métamorphiques, c’est-à-dire de tracer le «chemin pressiontempérature» qu’ils ont suivi au cours de leur évolution. C’est à l’aide de
ces méthodes que l’on a pu analyser à partir de l’étude des roches les
conditions physico-chimiques du métamorphisme naturel, ce qui a permis
de distinguer trois catégories dans ce métamorphisme:
a) Le métamorphisme de haute pression, basse température
associé à la subduction
Les terrains qui constituent la plaque plongeante peuvent être entraînés
jusqu’à 700 km de profondeur dans les zones de subduction (§ 5.1). Dans ce