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12.3 • Lithologies et associations minéralogiques types
Figure 12.1 – Diagramme PT de stabilité des minéraux et assemblages
minéralogiques caractéristiques du métamorphisme de HP-HT.
Le glaucophane, amphibole bleu caractéristique de ce gradient, découpe le domaine du faciès
Éclogite en fonction de la température. Lawsonite, zoïsite et jadéite permettent de subdiviser
le domaine du faciès Schistes bleus en fonction de la pression et de la température, en particulier,
pour les paragenèses des métabasites. L’association lws + ab/jd est à basse température par
rapport à l’assemblage zo + ab/jd. La réaction ab = jd + qtz sépare un champ haute pression à
jadéite du faciès Schistes bleus d’un champ dans lequel le plagioclase sodique est stable. La
réaction 1 limite vers les basses températures l’association lws + gln. Dans les métapélites, la
transition carpholite/chloritoïde, vers 400 °C, est un marqueur thermique dans ces lithologies.
Dans ces roches généralement dépourvues de phase sodique (jd ou ab), la lawsonite est stable
à plus hautes températures que dans les métabasites.
La transition quartz/coésite marque la limite du domaine des ultra-hautes pressions. La réaction
graphite/diamant est dessinée ici dans le domaine non réalisé sur Terre et l’extrapolation de
cette courbe vers les conditions du géotherme d’une zone de subduction, indique des pressions
supérieures à 4 GPa.
Les couples de chiffres (2,84/3,0) indiquent les densités moyennes des croûtes continentales
supérieure et océanique respectivement, en fonction de la profondeur (d’après Goffé et al.,
2003). On note que la croûte océanique devient aussi dense que le manteau lithosphérique
(3,3) à moins de 2 GPa : au-delà de cette profondeur, celle-ci sera difficilement exhumée. La
croûte continentale supérieure est encore moins dense que le manteau bien au-delà de 5 GPa.
C’est seulement à partir de 10 GPa que la croûte continentale supérieure (qui constitue la
majorité des unités d’UHP) devient plus dense que le manteau environnant et ne peut plus être
exhumée.
Ce diagramme est semi-quantitatif, puisque la majorité des réactions, à l’exception des réactions polymorphiques (quartz/coésite, graphite/diamant) sont multivariantes, en fonction,
principalement, du rapport fer/magnésium et de la pression partielle de l’eau. Les lignes en tirets
Jd10, Jd20, Jd50 indiquent les conditions de stabilité des clinopyroxènes sodiques (omphacite)
des éclogites contenant 10, 20, 50 % du pôle pur jadéite.
Les lignes grises délimitent les champs de stabilité des faciès métamorphiques des Éclogites,
des Amphibolites, des Amphibolites à épidote (EA), des Schistes bleus (SB), des Schistes verts
(SV) et Prehnite-Pumpellyite (PP).
ÉCLOGITE
EA
SB
AMPHIBOLITE
SV
UHP
PP
1
2
3
200
400
600
100
20
40
60
80
P (GPa)
T(˚C)
km
jd10
jd2 0
jd 5 0
g ra p h it e
d ia m a n t
gln
gln
lws+a b
c p + q tz
cp
cld +
qt
z
c p + q tz
cld
lw
s
k y + z o + q t z
k ln + q tz
pr l
d o m a in e n o n r é a li s é d a n s la n a t u r e , s u r T e r r e
qu ar tz
co és ite
p g + z o + q t z
lw
s + jd
jd + q tz
a b
1
2
2 Tr + Chl + Ab = Gln + Zo + Qtz + V
1 Tr + Chl + Ab = Gln + Lws
3,04
3,09
3,08
3,56
P = 5 GPa 3,1-3,63
2,84
3,0
2,76
2,94
2,83
2,99
2,84
3,01
3,08
3,27
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12.3 • Lithologies et associations minéralogiques types
Figure 12.1 – Diagramme PT de stabilité des minéraux et assemblages
minéralogiques caractéristiques du métamorphisme de HP-HT.
Le glaucophane, amphibole bleu caractéristique de ce gradient, découpe le domaine du faciès
Éclogite en fonction de la température. Lawsonite, zoïsite et jadéite permettent de subdiviser
le domaine du faciès Schistes bleus en fonction de la pression et de la température, en particulier,
pour les paragenèses des métabasites. L’association lws + ab/jd est à basse température par
rapport à l’assemblage zo + ab/jd. La réaction ab = jd + qtz sépare un champ haute pression à
jadéite du faciès Schistes bleus d’un champ dans lequel le plagioclase sodique est stable. La
réaction 1 limite vers les basses températures l’association lws + gln. Dans les métapélites, la
transition carpholite/chloritoïde, vers 400 °C, est un marqueur thermique dans ces lithologies.
Dans ces roches généralement dépourvues de phase sodique (jd ou ab), la lawsonite est stable
à plus hautes températures que dans les métabasites.
La transition quartz/coésite marque la limite du domaine des ultra-hautes pressions. La réaction
graphite/diamant est dessinée ici dans le domaine non réalisé sur Terre et l’extrapolation de
cette courbe vers les conditions du géotherme d’une zone de subduction, indique des pressions
supérieures à 4 GPa.
Les couples de chiffres (2,84/3,0) indiquent les densités moyennes des croûtes continentales
supérieure et océanique respectivement, en fonction de la profondeur (d’après Goffé et al.,
2003). On note que la croûte océanique devient aussi dense que le manteau lithosphérique
(3,3) à moins de 2 GPa : au-delà de cette profondeur, celle-ci sera difficilement exhumée. La
croûte continentale supérieure est encore moins dense que le manteau bien au-delà de 5 GPa.
C’est seulement à partir de 10 GPa que la croûte continentale supérieure (qui constitue la
majorité des unités d’UHP) devient plus dense que le manteau environnant et ne peut plus être
exhumée.
Ce diagramme est semi-quantitatif, puisque la majorité des réactions, à l’exception des réactions polymorphiques (quartz/coésite, graphite/diamant) sont multivariantes, en fonction,
principalement, du rapport fer/magnésium et de la pression partielle de l’eau. Les lignes en tirets
Jd10, Jd20, Jd50 indiquent les conditions de stabilité des clinopyroxènes sodiques (omphacite)
des éclogites contenant 10, 20, 50 % du pôle pur jadéite.
Les lignes grises délimitent les champs de stabilité des faciès métamorphiques des Éclogites,
des Amphibolites, des Amphibolites à épidote (EA), des Schistes bleus (SB), des Schistes verts
(SV) et Prehnite-Pumpellyite (PP).
ÉCLOGITE
EA
SB
AMPHIBOLITE
SV
UHP
PP
1
2
3
200
400
600
100
20
40
60
80
P (GPa)
T(˚C)
km
jd10
jd2 0
jd 5 0
g ra p h it e
d ia m a n t
gln
gln
lws+a b
c p + q tz
cp
cld +
qt
z
c p + q tz
cld
lw
s
k y + z o + q t z
k ln + q tz
pr l
d o m a in e n o n r é a li s é d a n s la n a t u r e , s u r T e r r e
qu ar tz
co és ite
p g + z o + q t z
lw
s + jd
jd + q tz
a b
1
2
2 Tr + Chl + Ab = Gln + Zo + Qtz + V
1 Tr + Chl + Ab = Gln + Lws
3,04
3,09
3,08
3,56
P = 5 GPa 3,1-3,63
2,84
3,0
2,76
2,94
2,83
2,99
2,84
3,01
3,08
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