Chapitre 8 • Les réactions métamorphiques multivariantes…
110
pôle pur magnésien à près de 900 °C. Le domaine entre les 2 réactions pôles purs est
le domaine divariant de la réaction dans le système Fe-Mg. Les compositions
respectives (XMg) de la biotite et du grenat dans ce champ divariant sont indiquées.
On peut apprécier l’intérêt thermométrique d’une telle réaction qui s’étale sur presque
250° et dont la pente forte montre qu’elle est peu influencée par la pression. Le
diagramme T-XMg de la figure 8.3, à une pression fixée de 6 kb, indique les compositions chimiques des couples biotite-grenat en début et fin de la réaction pour une
composition chimique donnée. En reportant ces valeurs dans le diagramme PT de la
figure 8.2, on déduit les températures de début et de fin de la réaction continue pour
la composition de la roche (*) : celles-ci sont de 700° et 760° environ respectivement.
De même, la température d’équilibre d’une roche contenant l’assemblage de cette
réaction peut être calculée en analysant le couple biotite-grenat de la roche.
Pourtant, ce géothermomètre potentiel présente une restriction de taille : il est
dépendant de la composition de la phase vapeur. En effet, nous avons vu, au paragraphe 3.3.1, que dans les conditions du faciès Granulite, la pression partielle d’eau est
inférieure à la pression totale, sinon la roche fond partiellement (nous reviendrons
sur ce point au paragraphe 10.4.1). Dans ce cas, l’eau est mélangé à un (ou plus) autre
fluide qui est, le plus souvent, le CO 2 . La réaction a une variance supplémentaire : le
système est à C = 7 (Al 2 O 3 -FeO-MgO-SiO 2 -K 2 O-H 2 O-CO 2 ) tandis que la réaction
continue, avec six phases, est trivariante. (D’une manière générale, lorsqu’une réaction
continue a une variance élevée, on dit qu’elle est multivariante). Nous avons vu
l’influence importante de la composition de la phase fluide sur la stabilité des assemblages minéralogiques au paragraphe 6.3. La grille de la figure 8.2 est dessinée pour
une XH 2 0 = 0,4 (XH 2 O = H 2 O/H 2 O + CO 2 ). Celle-ci est déplacée à des températures
très variables selon cette valeur de XH 2 O.
Figure 8.3 – Diagramme T-XMg de la réaction continue Bt + Sil + Qtz
= Grt + Kfs + V dans les conditions du faciès Granulite à P = 6kb.
La portion magnésienne de la réaction est métastable, car, à la pression de 6kb, elle
recoupe la réaction discontinue Bt + Sil + Qtz = Grt + Kfs + Crd + V (voir figure 8.2).
Mêmes explications que la figure 8.1b.
T
*
P = 6 kb
bt + sil + qtz
b t + s il + q tz +
g r t + k fs + V
S o lv u s g re n a t
S o lv u s B io ti te
XMg
grt + kfs + V
1
9782100522682-Nicollet.fm Page 110 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
110
pôle pur magnésien à près de 900 °C. Le domaine entre les 2 réactions pôles purs est
le domaine divariant de la réaction dans le système Fe-Mg. Les compositions
respectives (XMg) de la biotite et du grenat dans ce champ divariant sont indiquées.
On peut apprécier l’intérêt thermométrique d’une telle réaction qui s’étale sur presque
250° et dont la pente forte montre qu’elle est peu influencée par la pression. Le
diagramme T-XMg de la figure 8.3, à une pression fixée de 6 kb, indique les compositions chimiques des couples biotite-grenat en début et fin de la réaction pour une
composition chimique donnée. En reportant ces valeurs dans le diagramme PT de la
figure 8.2, on déduit les températures de début et de fin de la réaction continue pour
la composition de la roche (*) : celles-ci sont de 700° et 760° environ respectivement.
De même, la température d’équilibre d’une roche contenant l’assemblage de cette
réaction peut être calculée en analysant le couple biotite-grenat de la roche.
Pourtant, ce géothermomètre potentiel présente une restriction de taille : il est
dépendant de la composition de la phase vapeur. En effet, nous avons vu, au paragraphe 3.3.1, que dans les conditions du faciès Granulite, la pression partielle d’eau est
inférieure à la pression totale, sinon la roche fond partiellement (nous reviendrons
sur ce point au paragraphe 10.4.1). Dans ce cas, l’eau est mélangé à un (ou plus) autre
fluide qui est, le plus souvent, le CO 2 . La réaction a une variance supplémentaire : le
système est à C = 7 (Al 2 O 3 -FeO-MgO-SiO 2 -K 2 O-H 2 O-CO 2 ) tandis que la réaction
continue, avec six phases, est trivariante. (D’une manière générale, lorsqu’une réaction
continue a une variance élevée, on dit qu’elle est multivariante). Nous avons vu
l’influence importante de la composition de la phase fluide sur la stabilité des assemblages minéralogiques au paragraphe 6.3. La grille de la figure 8.2 est dessinée pour
une XH 2 0 = 0,4 (XH 2 O = H 2 O/H 2 O + CO 2 ). Celle-ci est déplacée à des températures
très variables selon cette valeur de XH 2 O.
Figure 8.3 – Diagramme T-XMg de la réaction continue Bt + Sil + Qtz
= Grt + Kfs + V dans les conditions du faciès Granulite à P = 6kb.
La portion magnésienne de la réaction est métastable, car, à la pression de 6kb, elle
recoupe la réaction discontinue Bt + Sil + Qtz = Grt + Kfs + Crd + V (voir figure 8.2).
Mêmes explications que la figure 8.1b.
T
*
P = 6 kb
bt + sil + qtz
b t + s il + q tz +
g r t + k fs + V
S o lv u s g re n a t
S o lv u s B io ti te
XMg
grt + kfs + V
1
9782100522682-Nicollet.fm Page 110 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16