Chapitre 6 • Les réactions métamorphiques
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Solution
1.1 La question peut être précisée : pourquoi les deux micaschistes n’ont-ils pas la
même paragenèse puisque, recueillis à quelques mètres d’intervalle, on peut supposer
qu’ils se sont formés dans les mêmes P et T ? Pour les mêmes raisons, pourquoi le
contact marbre-quartzite est jalonné ou non de wollastonite ?
Les paragenèses 1 et 2 se trouvent respectivement à plus basse / plus haute température
que la réaction de déshydratation Ms + Qtz = Kfs + SiAl + VH 2 O ; la présence de
wollastonite et son absence montrent que les mêmes sites 1 et 2 sont à plus haute/
plus basse température que la réaction de décarbonatation Cal + Qtz = Wo + VCO 2 .
La réponse est à chercher dans le paragraphe 6.3.2. Les variations minéralogiques font
intervenir deux réactions libérant une phase fluide différente. En fonction de la composition de la phase fluide, ces 2 réactions se réalisent à des températures (– pressions)
variables en sens inverse. Le tracé d’un diagramme T-XH 2 O (figure 6.12, dont le
principe est expliqué à la figure 6.6) à partir du diagramme PT de la figure 6.11 est
explicite.
Sur le diagramme PT (figure 6.11), les conditions d’équilibre de l’affleurement étudié
peuvent être celle du point « R ». Le diagramme T-XH 2 O (figure 6.12) suggère que
XH 2 O est élevée en « 1 » et faible en « 2 ».
En « 2 », les réactions de décarbonatation dans les marbres libèrent une phase
carbonique volumineuse qui se dilue avec une phase fluide aqueuse : XH 2 O est faible.
La réaction Ms + Qtz = Kfs + SiAl + VH 2 O se réalise à température inférieure à celle
à laquelle elle se réaliserait si PH 2 O était égal à la pression lithostatique. En « 1 », le
CO 2 libéré par les rares niveaux de marbres influe peu sur la fraction molaire de la
phase fluide essentiellement aqueuse dans les micaschistes : XH 2 O est élevée. La
réaction de décarbonatation Cal + Qtz = Wo + VCO 2 est franchie à relative basse
température.
Figure 6.11 – Variation du champ des réactions
en fonction de la fraction molaire XH 2 O dans l’espace P-T.
Le fluide est composé d’un mélange H 2 O + CO 2 . Les réactions sont Ms + Qtz = Kfs
+ SiAl + VH 2 O (trait plein) et Cal + Qtz = Wo + VCO 2 (tirets) ; la fraction molaire XH 2 O
est indiquée pour les 2 réactions. Remarquez que celle-ci varie en sens inverse en
fonction de la température pour les 2 réactions. R : voir correction, figure 6.12.
0
0,25
0,5
0,75
0,9
P Kb XH 2 O = 0 0,05
1,0
400
500
600
700
T ˚C
4
2
0,25
R
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1.1 La question peut être précisée : pourquoi les deux micaschistes n’ont-ils pas la
même paragenèse puisque, recueillis à quelques mètres d’intervalle, on peut supposer
qu’ils se sont formés dans les mêmes P et T ? Pour les mêmes raisons, pourquoi le
contact marbre-quartzite est jalonné ou non de wollastonite ?
Les paragenèses 1 et 2 se trouvent respectivement à plus basse / plus haute température
que la réaction de déshydratation Ms + Qtz = Kfs + SiAl + VH 2 O ; la présence de
wollastonite et son absence montrent que les mêmes sites 1 et 2 sont à plus haute/
plus basse température que la réaction de décarbonatation Cal + Qtz = Wo + VCO 2 .
La réponse est à chercher dans le paragraphe 6.3.2. Les variations minéralogiques font
intervenir deux réactions libérant une phase fluide différente. En fonction de la composition de la phase fluide, ces 2 réactions se réalisent à des températures (– pressions)
variables en sens inverse. Le tracé d’un diagramme T-XH 2 O (figure 6.12, dont le
principe est expliqué à la figure 6.6) à partir du diagramme PT de la figure 6.11 est
explicite.
Sur le diagramme PT (figure 6.11), les conditions d’équilibre de l’affleurement étudié
peuvent être celle du point « R ». Le diagramme T-XH 2 O (figure 6.12) suggère que
XH 2 O est élevée en « 1 » et faible en « 2 ».
En « 2 », les réactions de décarbonatation dans les marbres libèrent une phase
carbonique volumineuse qui se dilue avec une phase fluide aqueuse : XH 2 O est faible.
La réaction Ms + Qtz = Kfs + SiAl + VH 2 O se réalise à température inférieure à celle
à laquelle elle se réaliserait si PH 2 O était égal à la pression lithostatique. En « 1 », le
CO 2 libéré par les rares niveaux de marbres influe peu sur la fraction molaire de la
phase fluide essentiellement aqueuse dans les micaschistes : XH 2 O est élevée. La
réaction de décarbonatation Cal + Qtz = Wo + VCO 2 est franchie à relative basse
température.
Figure 6.11 – Variation du champ des réactions
en fonction de la fraction molaire XH 2 O dans l’espace P-T.
Le fluide est composé d’un mélange H 2 O + CO 2 . Les réactions sont Ms + Qtz = Kfs
+ SiAl + VH 2 O (trait plein) et Cal + Qtz = Wo + VCO 2 (tirets) ; la fraction molaire XH 2 O
est indiquée pour les 2 réactions. Remarquez que celle-ci varie en sens inverse en
fonction de la température pour les 2 réactions. R : voir correction, figure 6.12.
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0,25
0,5
0,75
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P Kb XH 2 O = 0 0,05
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