Chapitre 8 • Les réactions métamorphiques multivariantes…
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modèles d’activité cohérents) identique. Pour finir, ces résultats doivent être compatibles avec les grilles pétrogénétiques semi-quantitatives. Une étude comparative
régionale sur des roches appartenant à la même séquence chimique, aux paragenèses
voisines, en utilisant les mêmes méthodes thermobarométriques est sans doute plus
significative que les valeurs absolues elles-mêmes.
A la fin d’une étude soigneuse, la dernière question qui se pose est : quelle est la
signification des résultats ? Correspondent-ils aux conditions de cristallisation de la
paragenèse étudiée ou bien s’agit-il de valeurs rééquilibrées à un quelconque moment
du trajet PTt, et, plus particulièrement, pendant l’évolution rétrograde ?
Les thermomètres basés sur ces réactions d’échange sont très sensibles à un
rééquilibrage, par diffusion, de la répartition Fe/Mg au cours de l’évolution rétrograde :
la paragenèse du pic métamorphique est conservée, mais l’échange fer-magnésium
indique des températures inférieures. Puisque la diffusion est une fonction de la température, ces thermomètres sont applicables aux conditions de températures modérées des
faciès Schistes verts, Amphibolite, Schistes bleus, Éclogite (de BT), mais sont à utiliser
avec précaution dans les conditions du faciès Granulite. Il est, par exemple, difficile
d’obtenir des températures cohérentes pour les paragenèses de ultra hautes températures (T > 900 °C) avec ces géothermomètres. Le thermomètre basé sur le couple
Biot-Grt est particulièrement sensible à cette diffusion au cours du refroidissement.
Un exemple significatif concerne l’interprétation de calculs réalisés sur des couples
Grt-Biot entre grenat et cristaux de mica dans la matrice ou cristaux de mica inclus
dans le grenat. Les biotites en inclusion ont un rapport XMg nettement plus élevé que
les cristaux dans la matrice. Les températures calculées avec ces cristaux au cœur
des grenats sont significativement plus faibles que celles obtenues avec les biotites
de la matrice. L’interprétation élégante qui n’a pas manquée d’être faite, est que les
biotites incluses dans le grenat ont enregistré une étape prograde du trajet PTt de la
roche, tandis que les biotites de la matrice conservent les conditions du pic du métamorphisme. Notons que ces cristaux de la matrice sont choisis à une distance respectable du grenat (> 1 mm). Une étude un peu plus approfondie montre que les biotites
de la matrice au contact direct du grenat ont les mêmes compositions que les cristaux
en inclusion et indiquent les mêmes basses températures que ces derniers : la diffusion
est fonction de la distance entre les minéraux et le rééquilibrage rétrograde est plus
rapide et plus efficace entre cristaux en contact que cristaux distants. Les basses
températures enregistrées par les grenats et les micas inclus et ceux à la périphérie
du grenat sont des températures acquises au cours de l’évolution rétrograde de la
roche, après le pic thermique et non pas des températures du stade prograde.
8.7 ÉTUDE DES INCLUSIONS FLUIDES :
CARACTÉRISATION DE LA PHASE FLUIDE
ET GÉOTHERMOBAROMÉTRIE
Les minéraux des roches métamorphiques contiennent souvent des inclusions fluides,
c’est-à-dire des cavités microscopiques (parfois en forme de cristaux négatifs) remplies
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modèles d’activité cohérents) identique. Pour finir, ces résultats doivent être compatibles avec les grilles pétrogénétiques semi-quantitatives. Une étude comparative
régionale sur des roches appartenant à la même séquence chimique, aux paragenèses
voisines, en utilisant les mêmes méthodes thermobarométriques est sans doute plus
significative que les valeurs absolues elles-mêmes.
A la fin d’une étude soigneuse, la dernière question qui se pose est : quelle est la
signification des résultats ? Correspondent-ils aux conditions de cristallisation de la
paragenèse étudiée ou bien s’agit-il de valeurs rééquilibrées à un quelconque moment
du trajet PTt, et, plus particulièrement, pendant l’évolution rétrograde ?
Les thermomètres basés sur ces réactions d’échange sont très sensibles à un
rééquilibrage, par diffusion, de la répartition Fe/Mg au cours de l’évolution rétrograde :
la paragenèse du pic métamorphique est conservée, mais l’échange fer-magnésium
indique des températures inférieures. Puisque la diffusion est une fonction de la température, ces thermomètres sont applicables aux conditions de températures modérées des
faciès Schistes verts, Amphibolite, Schistes bleus, Éclogite (de BT), mais sont à utiliser
avec précaution dans les conditions du faciès Granulite. Il est, par exemple, difficile
d’obtenir des températures cohérentes pour les paragenèses de ultra hautes températures (T > 900 °C) avec ces géothermomètres. Le thermomètre basé sur le couple
Biot-Grt est particulièrement sensible à cette diffusion au cours du refroidissement.
Un exemple significatif concerne l’interprétation de calculs réalisés sur des couples
Grt-Biot entre grenat et cristaux de mica dans la matrice ou cristaux de mica inclus
dans le grenat. Les biotites en inclusion ont un rapport XMg nettement plus élevé que
les cristaux dans la matrice. Les températures calculées avec ces cristaux au cœur
des grenats sont significativement plus faibles que celles obtenues avec les biotites
de la matrice. L’interprétation élégante qui n’a pas manquée d’être faite, est que les
biotites incluses dans le grenat ont enregistré une étape prograde du trajet PTt de la
roche, tandis que les biotites de la matrice conservent les conditions du pic du métamorphisme. Notons que ces cristaux de la matrice sont choisis à une distance respectable du grenat (> 1 mm). Une étude un peu plus approfondie montre que les biotites
de la matrice au contact direct du grenat ont les mêmes compositions que les cristaux
en inclusion et indiquent les mêmes basses températures que ces derniers : la diffusion
est fonction de la distance entre les minéraux et le rééquilibrage rétrograde est plus
rapide et plus efficace entre cristaux en contact que cristaux distants. Les basses
températures enregistrées par les grenats et les micas inclus et ceux à la périphérie
du grenat sont des températures acquises au cours de l’évolution rétrograde de la
roche, après le pic thermique et non pas des températures du stade prograde.
8.7 ÉTUDE DES INCLUSIONS FLUIDES :
CARACTÉRISATION DE LA PHASE FLUIDE
ET GÉOTHERMOBAROMÉTRIE
Les minéraux des roches métamorphiques contiennent souvent des inclusions fluides,
c’est-à-dire des cavités microscopiques (parfois en forme de cristaux négatifs) remplies
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