Chapitre 11 • Le métamorphisme de contact
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chimique sur les réactions métamorphiques : la réaction 2 est surtout présente dans
les ardoises graphiteuses de Ballachulish. Le champ divariant Fe-Mg de la réaction 2
dessiné sur la grille de la figure 11.1b montre que les roches les plus ferrifères franchissent cette réaction tandis que les roches les plus magnésiennes franchissent la
réaction 2’. Cette deuxième solution n’est pas retenue par les auteurs qui suggèrent
que ce serait la présence de graphite dans les ardoises de Ballachulish qui abaisserait
l’activité de l’eau et stabiliserait la réaction 2 par rapport à la réaction 2’. L’interaction
du graphite avec la phase vapeur d’eau fait intervenir des phases fluides carbonées
telles que CO 2 , CO, CH 4 qui sont diluées dans la phase vapeur. Cette variation des
pressions partielles des différents fluides modifie la stabilité des assemblages minéralogiques (cf. figure 6.6), dont les assemblages des réactions 2 et 2’.
Les principales paragenèses sont représentées dans les diagrammes A’KF de la
figure 11.1c. Ces représentations ne font pas apparaître les réactions divariantes Fe-Mg,
puisque le constituant F est FeO + MgO. Afin de mettre l’accent sur cette limitation,
nous avons représenté les réactions divariantes par des segments épais gris pour
montrer que celles-ci représentent, sur le terrain, des zones métamorphiques plutôt
que des limites brutales. Dans les bas degrés de l’auréole métamorphique, la chlorite
disparaît rapidement au cours de la réaction continue 1. Apparaissent ensuite les
« schistes tachetés » à nodules de cordiérite, faciès caractéristiques du métamorphisme
de contact. Leur paragenèse est muscovite-biotite-cordiérite-quartz, remplacée par
l’assemblage feldspath potassique-biotite-cordiérite-quartz après le franchissement
de la réaction isograde 2’.
Dans les ardoises graphiteuses de Ballachulish, les schistes tachetés à cordiérite
sont relayés par des micaschistes à andalousite-biotite-cordiérite-quartz-muscovite
dans le domaine divariant de la réaction 2. À proximité de l’intrusion, à hautes températures, la sillimanite remplace parfois l’andalousite ; des structures migmatitiques
témoignent d’anatexie locale qui laisse des restites alumineux sous saturés en silice,
à corindon-spinelle-feldspath potassique-cordiérite-andalousite/sillimanite.
Des roches à hyperstène, spinelle, cordiérite, en enclaves dans l’intrusion, représentent le stade ultime du métamorphisme de contact des lithologies pélitiques.
11.2 DIFFUSION DE LA CHALEUR DANS L’ENCAISSANT ET
MODÉLISATION DU MÉTAMORPHISME DE CONTACT
L’intensité du métamorphisme dans l’auréole de contact croit en s’approchant du
contact intrusif. L’extension et le degré de métamorphisme thermique dépendent de
plusieurs facteurs. Ils dépendent de la quantité de chaleur Q fournie par l’intrusion et
échangée avec l’encaissant ; celle-ci est fonction du volume de l’intrusion, de l’écart
de T entre la roche magmatique et l’encaissant, de la chaleur latente (ou enthalpie)
de cristallisation du magma et, dans une moindre mesure de l’enthalpie de recristallisation des roches de l’auréole. La chaleur latente de cristallisation libérée lors de la
mise en place de l’intrusion est fonction de l’état de cristallisation du magma.
L’extension de l’auréole dépend des propriétés thermiques du magma et de celles
9782100522682-Nicollet.fm Page 148 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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chimique sur les réactions métamorphiques : la réaction 2 est surtout présente dans
les ardoises graphiteuses de Ballachulish. Le champ divariant Fe-Mg de la réaction 2
dessiné sur la grille de la figure 11.1b montre que les roches les plus ferrifères franchissent cette réaction tandis que les roches les plus magnésiennes franchissent la
réaction 2’. Cette deuxième solution n’est pas retenue par les auteurs qui suggèrent
que ce serait la présence de graphite dans les ardoises de Ballachulish qui abaisserait
l’activité de l’eau et stabiliserait la réaction 2 par rapport à la réaction 2’. L’interaction
du graphite avec la phase vapeur d’eau fait intervenir des phases fluides carbonées
telles que CO 2 , CO, CH 4 qui sont diluées dans la phase vapeur. Cette variation des
pressions partielles des différents fluides modifie la stabilité des assemblages minéralogiques (cf. figure 6.6), dont les assemblages des réactions 2 et 2’.
Les principales paragenèses sont représentées dans les diagrammes A’KF de la
figure 11.1c. Ces représentations ne font pas apparaître les réactions divariantes Fe-Mg,
puisque le constituant F est FeO + MgO. Afin de mettre l’accent sur cette limitation,
nous avons représenté les réactions divariantes par des segments épais gris pour
montrer que celles-ci représentent, sur le terrain, des zones métamorphiques plutôt
que des limites brutales. Dans les bas degrés de l’auréole métamorphique, la chlorite
disparaît rapidement au cours de la réaction continue 1. Apparaissent ensuite les
« schistes tachetés » à nodules de cordiérite, faciès caractéristiques du métamorphisme
de contact. Leur paragenèse est muscovite-biotite-cordiérite-quartz, remplacée par
l’assemblage feldspath potassique-biotite-cordiérite-quartz après le franchissement
de la réaction isograde 2’.
Dans les ardoises graphiteuses de Ballachulish, les schistes tachetés à cordiérite
sont relayés par des micaschistes à andalousite-biotite-cordiérite-quartz-muscovite
dans le domaine divariant de la réaction 2. À proximité de l’intrusion, à hautes températures, la sillimanite remplace parfois l’andalousite ; des structures migmatitiques
témoignent d’anatexie locale qui laisse des restites alumineux sous saturés en silice,
à corindon-spinelle-feldspath potassique-cordiérite-andalousite/sillimanite.
Des roches à hyperstène, spinelle, cordiérite, en enclaves dans l’intrusion, représentent le stade ultime du métamorphisme de contact des lithologies pélitiques.
11.2 DIFFUSION DE LA CHALEUR DANS L’ENCAISSANT ET
MODÉLISATION DU MÉTAMORPHISME DE CONTACT
L’intensité du métamorphisme dans l’auréole de contact croit en s’approchant du
contact intrusif. L’extension et le degré de métamorphisme thermique dépendent de
plusieurs facteurs. Ils dépendent de la quantité de chaleur Q fournie par l’intrusion et
échangée avec l’encaissant ; celle-ci est fonction du volume de l’intrusion, de l’écart
de T entre la roche magmatique et l’encaissant, de la chaleur latente (ou enthalpie)
de cristallisation du magma et, dans une moindre mesure de l’enthalpie de recristallisation des roches de l’auréole. La chaleur latente de cristallisation libérée lors de la
mise en place de l’intrusion est fonction de l’état de cristallisation du magma.
L’extension de l’auréole dépend des propriétés thermiques du magma et de celles
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