Chapitre 11 • Le métamorphisme de contact
146
Figure 11.1 – Exemple de métamorphisme de contact : l’auréole thermique
du batholite granitoïde de Ballachulish (Écosse).
a) Cartographie de l’intrusion et de son auréole (simplifiée d’après Voll et al., 1991).
Les granitoïdes (croix) ont été injectés au Dévonien dans une série sédimentaire
quartzopélitique. Six (dont cinq représentés sur cette figure) isogrades principaux
ont été mis en évidence sur la base des réactions suivantes :
1) Ms + Chl + Qtz = Bt + Crd + V ;
2) Ms + Crd = Bt + And + Qtz + V ;
2’) Ms + Bt + Qtz = Crd + Kfs + V ;
3) Ms + Qtz = Kfs + And + V ;
4) Bt + And + Qtz = Crd + Kfs + V ;
5) Kfs + Qtz (± Bt, Pl) = liquide (± silicate d’alumine ± Crd).
Les réactions 2 et 2’ ont fonctionné dans deux formations différentes (schistes de
Leven (L) et ardoises graphiteuses de Ballachulish (B), respectivement) qui n’ont
pas la même composition chimique et, sans doute, pas la même composition de la
phase fluide. Les traits fins dans l’encaissant marquent les limites lithologiques ;
figuré pointillé : quartzite.
b) Représentation des conditions de recristallisation dans l’auréole, dans le système
KMASH (K 2 O-MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 -H 2 O). La disparition de la muscovite (réaction 3) et
l’apparition du magma (L, réaction 5) dans le champ de stabilité de l’andalousite
indiquent des conditions de mise en place à faibles pressions (inférieures à 0,4 GPa,
c’est-à-dire à moins de 12 km de profondeur). Les successions des réactions 1-2-3-4
ou 1-2’-3-4 pourraient s’expliquer, dans les mêmes conditions de pression, par des
concentrations en fer (XFe) plus élevées dans les schistes que dans les ardoises : le
domaine hachuré représente le glissement divariant de la réaction 2 vers les
basses pressions, en fonction de l’augmentation de XFe. Pour plus de lisibilité de la
figure, les champs divariants des autres réactions ne sont pas tracés. Il semblerait
que ce soit la présence de graphite dans les ardoises de Ballachulish qui abaisse
l’activité de l’eau dans la phase fluide et stabilise la réaction 2 par rapport à la
réaction 2’.
5
5
5
'
2'
2'
L
L
L
B
B
a
b
9782100522682-Nicollet.fm Page 146 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
146
Figure 11.1 – Exemple de métamorphisme de contact : l’auréole thermique
du batholite granitoïde de Ballachulish (Écosse).
a) Cartographie de l’intrusion et de son auréole (simplifiée d’après Voll et al., 1991).
Les granitoïdes (croix) ont été injectés au Dévonien dans une série sédimentaire
quartzopélitique. Six (dont cinq représentés sur cette figure) isogrades principaux
ont été mis en évidence sur la base des réactions suivantes :
1) Ms + Chl + Qtz = Bt + Crd + V ;
2) Ms + Crd = Bt + And + Qtz + V ;
2’) Ms + Bt + Qtz = Crd + Kfs + V ;
3) Ms + Qtz = Kfs + And + V ;
4) Bt + And + Qtz = Crd + Kfs + V ;
5) Kfs + Qtz (± Bt, Pl) = liquide (± silicate d’alumine ± Crd).
Les réactions 2 et 2’ ont fonctionné dans deux formations différentes (schistes de
Leven (L) et ardoises graphiteuses de Ballachulish (B), respectivement) qui n’ont
pas la même composition chimique et, sans doute, pas la même composition de la
phase fluide. Les traits fins dans l’encaissant marquent les limites lithologiques ;
figuré pointillé : quartzite.
b) Représentation des conditions de recristallisation dans l’auréole, dans le système
KMASH (K 2 O-MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 -H 2 O). La disparition de la muscovite (réaction 3) et
l’apparition du magma (L, réaction 5) dans le champ de stabilité de l’andalousite
indiquent des conditions de mise en place à faibles pressions (inférieures à 0,4 GPa,
c’est-à-dire à moins de 12 km de profondeur). Les successions des réactions 1-2-3-4
ou 1-2’-3-4 pourraient s’expliquer, dans les mêmes conditions de pression, par des
concentrations en fer (XFe) plus élevées dans les schistes que dans les ardoises : le
domaine hachuré représente le glissement divariant de la réaction 2 vers les
basses pressions, en fonction de l’augmentation de XFe. Pour plus de lisibilité de la
figure, les champs divariants des autres réactions ne sont pas tracés. Il semblerait
que ce soit la présence de graphite dans les ardoises de Ballachulish qui abaisse
l’activité de l’eau dans la phase fluide et stabilise la réaction 2 par rapport à la
réaction 2’.
5
5
5
'
2'
2'
L
L
L
B
B
a
b
9782100522682-Nicollet.fm Page 146 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16