Chapitre 8 • Les réactions métamorphiques multivariantes…
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SiO 2 et H 2 O sont en excès). La réaction isograde Std+ est une réaction univariante qui
contient 7 minéraux conformément à la règle des phases. Elle sépare deux triangles
dans lesquels la ligne de liaison grenat + chlorite (triangle de gauche) est remplacée
par la ligne staurotide + biotite (triangle à droite de la réaction). Cette réaction fait
apparaître brusquement de la staurotide dans les roches à biotite. Notons, toutefois,
que ce minéral existait avant cet isograde dans les roches très alumineuses.
Dans la zone métamorphique située entre les deux réactions isogrades St+ et Ky+,
la configuration des triangles ne changent pas. Cependant, ceux-ci « glissent » vers
la droite, car la composition des minéraux qui sont à leur sommet varie lorsque T
augmente. Attardons-nous, par exemple, sur le triangle « st-chl-bt » : celui-ci se
déplace vers la droite, car la composition de la biotite et de la chlorite devient plus
magnésienne (la composition de la staurotide varie peu) lorsque la T augmente. Le
point représentatif de la composition chimique d’une roche est matérialisé par un
astérisque (*) dans les deux triangles du milieu de la figure. La position de ce point
est fixe dans le triangle AFM, puisque la composition de la roche ne change pas si
l’on considère que le métamorphisme est isochimique. La proportion des 3 minéraux
dans la roche n’est pas la même dans le triangle « st-chl-bt » à T1 et à T2, puisque ce
triangle est différent à chacune de ces T (la proportion des 3 minéraux dans la roche
dépend de la position du point représentatif de la roche par rapport aux sommets du
triangle). Entre T1 et T2, la chlorite s’éloigne de l’astérisque, tandis que la ligne de
liaison staurotide-biotite s’en rapproche. De T1 à T2, la roche s’appauvrit en chlorite
et s’enrichit en staurotide + biotite au cours de la réaction chl + ms = st + bt + qtz + V.
Cette modification se fait progressivement : on dit que la réaction est « continue »,
« glissante ». Entre T1 et T2, elle ne fait pas apparaître de nouvelles phases, mais
modifie la proportion des phases déjà existantes. Elle contient autant de phases que
le nombre de constituants chimiques du système : cette réaction est qualifiée de
divariante. Elle se distingue des réactions isogrades univariantes délimitant la zone
métamorphique. Ces dernières sont appelées « réaction discontinue », car elles se
réalisent à une température fixe et font apparaître brutalement de nouvelle(s) phase(s).
Examinons le déroulement de la réaction continue Chl + Ms = St + Bt + Qtz + V
dans la roche R2 (*) dans le diagramme T-XMgO de la figure 8.1 b. Sur ce diagramme,
une loupe sépare le domaine à chlorite + muscovite d’un domaine à staurotide + biotite
(+ quartz et vapeur) : cette loupe est le domaine divariant de la réaction dans un
intervalle DT. Elle est limitée par les solvus de la chlorite et de la biotite qui donnent
la composition de ces 2 phases à différentes températures. A une température donnée
dans l’intervalle DT, la roche contient un couple Chl-Biot aux rapports XMgO
(XMgO = MgO / MgO + FeO) contrastés. Lorsque T augmente, le rapport XMgO
augmente dans les deux minéraux.
La roche R2 contient initialement de la chlorite, muscovite, quartz, éventuellement,
un peu de biotite. La T augmente jusqu’à toucher la loupe de la réaction divariante :
de la staurotide et de la biotite commencent à cristalliser. La composition de cette
biotite est celle du « solvus Biotite » à cette température. Lorsque T augmente, les
compositions des biotite et chlorite en équilibre se déplacent le long des solvus
respectifs des deux minéraux (portions épaissies sur le solvus). La quantité de
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SiO 2 et H 2 O sont en excès). La réaction isograde Std+ est une réaction univariante qui
contient 7 minéraux conformément à la règle des phases. Elle sépare deux triangles
dans lesquels la ligne de liaison grenat + chlorite (triangle de gauche) est remplacée
par la ligne staurotide + biotite (triangle à droite de la réaction). Cette réaction fait
apparaître brusquement de la staurotide dans les roches à biotite. Notons, toutefois,
que ce minéral existait avant cet isograde dans les roches très alumineuses.
Dans la zone métamorphique située entre les deux réactions isogrades St+ et Ky+,
la configuration des triangles ne changent pas. Cependant, ceux-ci « glissent » vers
la droite, car la composition des minéraux qui sont à leur sommet varie lorsque T
augmente. Attardons-nous, par exemple, sur le triangle « st-chl-bt » : celui-ci se
déplace vers la droite, car la composition de la biotite et de la chlorite devient plus
magnésienne (la composition de la staurotide varie peu) lorsque la T augmente. Le
point représentatif de la composition chimique d’une roche est matérialisé par un
astérisque (*) dans les deux triangles du milieu de la figure. La position de ce point
est fixe dans le triangle AFM, puisque la composition de la roche ne change pas si
l’on considère que le métamorphisme est isochimique. La proportion des 3 minéraux
dans la roche n’est pas la même dans le triangle « st-chl-bt » à T1 et à T2, puisque ce
triangle est différent à chacune de ces T (la proportion des 3 minéraux dans la roche
dépend de la position du point représentatif de la roche par rapport aux sommets du
triangle). Entre T1 et T2, la chlorite s’éloigne de l’astérisque, tandis que la ligne de
liaison staurotide-biotite s’en rapproche. De T1 à T2, la roche s’appauvrit en chlorite
et s’enrichit en staurotide + biotite au cours de la réaction chl + ms = st + bt + qtz + V.
Cette modification se fait progressivement : on dit que la réaction est « continue »,
« glissante ». Entre T1 et T2, elle ne fait pas apparaître de nouvelles phases, mais
modifie la proportion des phases déjà existantes. Elle contient autant de phases que
le nombre de constituants chimiques du système : cette réaction est qualifiée de
divariante. Elle se distingue des réactions isogrades univariantes délimitant la zone
métamorphique. Ces dernières sont appelées « réaction discontinue », car elles se
réalisent à une température fixe et font apparaître brutalement de nouvelle(s) phase(s).
Examinons le déroulement de la réaction continue Chl + Ms = St + Bt + Qtz + V
dans la roche R2 (*) dans le diagramme T-XMgO de la figure 8.1 b. Sur ce diagramme,
une loupe sépare le domaine à chlorite + muscovite d’un domaine à staurotide + biotite
(+ quartz et vapeur) : cette loupe est le domaine divariant de la réaction dans un
intervalle DT. Elle est limitée par les solvus de la chlorite et de la biotite qui donnent
la composition de ces 2 phases à différentes températures. A une température donnée
dans l’intervalle DT, la roche contient un couple Chl-Biot aux rapports XMgO
(XMgO = MgO / MgO + FeO) contrastés. Lorsque T augmente, le rapport XMgO
augmente dans les deux minéraux.
La roche R2 contient initialement de la chlorite, muscovite, quartz, éventuellement,
un peu de biotite. La T augmente jusqu’à toucher la loupe de la réaction divariante :
de la staurotide et de la biotite commencent à cristalliser. La composition de cette
biotite est celle du « solvus Biotite » à cette température. Lorsque T augmente, les
compositions des biotite et chlorite en équilibre se déplacent le long des solvus
respectifs des deux minéraux (portions épaissies sur le solvus). La quantité de
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