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14.3 • Le magmatisme infracrustal et les granulites tardives de la croûte inférieure
L’étude détaillée de la zone d’Ivrée et autres sections de croûte ailleurs dans le
monde, ont permis de proposer le modèle de différenciation de la croûte continentale.
Le transfert de chaleur, parfois lié à l’amincissement tardi-orogénique et/ou à la mise
en place d’intrusions magmatiques mantelliques, aurait provoqué une importante
fusion partielle de la croûte inférieure. Cette fusion serait responsable de la différentiation de la croûte en produisant un magma granitique qui migre vers la croûte
médiane, laissant sur place des résidus granulitiques de cette fusion partielle (les
« stronalites »). Les conditions du métamorphisme sont celles du faciès Granulite, à
haute température et moyenne pression : 750-850 °C ; 0,6-0,8 GPa, soit vers 25-30 km
Figure 14.9 – Les granulites basicrustales de moyenne pression. (suite)
b) Schéma illustrant les différents modes de granulitisation tardive dans la croûte
continentale inférieure (d’après Clemens, 1990) : injection de magmas basiques
(en noir) à partir du manteau supérieur (V renversés), dans la croûte inférieure
métagranitique et métapélitique ; fusion partielle des métapélites sous l’effet de ce
transfert de chaleur ; les liquides granitiques anatectiques absorbent l’eau du
système, migrent vers la surface et abandonnent des restites granulitiques (tirets)
en profondeur. L’apport de chaleur provoque aussi des réactions de décarbonatation
dans les marbres (briques) et donc un flux de CO 2 (flèches) ; la concentration en
eau dans la phase fluide diminue, le champ de stabilité des phases hydratées est
réduit ; les assemblages granulitiques se développent dans le réseau de percolation
du CO 2 (pointillés). Un flux de CO 2 peut également provenir directement du manteau
supérieur et avoir les mêmes effets ; il est en principe possible de distinguer ces
deux types de flux par l’étude des d 13 C, les rapports isotopiques du carbone étant
différents dans le manteau et dans les carbonates d’origine biosédimentaire. À
partir d’un certain niveau de la croûte continentale, le réseau fissural est assez
perméable pour permettre une circulation de vapeur d’eau ; le champ de stabilité
des phases hydratées est étendu et les assemblages granulitiques ne sont plus
réalisés. Ce type de croûte inférieure granulitique ne peut affleurer qu’à la faveur
d’accidents tectoniques majeurs au cours d’un nouvel événement orogénique
(Zone d’Ivrée, figure a) ; elle est également échantillonnée en profondeur sous
forme d’enclaves (e) ramenées à la surface par le volcanisme alcalin explosif.
(Kornprobst, 2001).
b
9782100522682-Nicollet.fm Page 215 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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L’étude détaillée de la zone d’Ivrée et autres sections de croûte ailleurs dans le
monde, ont permis de proposer le modèle de différenciation de la croûte continentale.
Le transfert de chaleur, parfois lié à l’amincissement tardi-orogénique et/ou à la mise
en place d’intrusions magmatiques mantelliques, aurait provoqué une importante
fusion partielle de la croûte inférieure. Cette fusion serait responsable de la différentiation de la croûte en produisant un magma granitique qui migre vers la croûte
médiane, laissant sur place des résidus granulitiques de cette fusion partielle (les
« stronalites »). Les conditions du métamorphisme sont celles du faciès Granulite, à
haute température et moyenne pression : 750-850 °C ; 0,6-0,8 GPa, soit vers 25-30 km
Figure 14.9 – Les granulites basicrustales de moyenne pression. (suite)
b) Schéma illustrant les différents modes de granulitisation tardive dans la croûte
continentale inférieure (d’après Clemens, 1990) : injection de magmas basiques
(en noir) à partir du manteau supérieur (V renversés), dans la croûte inférieure
métagranitique et métapélitique ; fusion partielle des métapélites sous l’effet de ce
transfert de chaleur ; les liquides granitiques anatectiques absorbent l’eau du
système, migrent vers la surface et abandonnent des restites granulitiques (tirets)
en profondeur. L’apport de chaleur provoque aussi des réactions de décarbonatation
dans les marbres (briques) et donc un flux de CO 2 (flèches) ; la concentration en
eau dans la phase fluide diminue, le champ de stabilité des phases hydratées est
réduit ; les assemblages granulitiques se développent dans le réseau de percolation
du CO 2 (pointillés). Un flux de CO 2 peut également provenir directement du manteau
supérieur et avoir les mêmes effets ; il est en principe possible de distinguer ces
deux types de flux par l’étude des d 13 C, les rapports isotopiques du carbone étant
différents dans le manteau et dans les carbonates d’origine biosédimentaire. À
partir d’un certain niveau de la croûte continentale, le réseau fissural est assez
perméable pour permettre une circulation de vapeur d’eau ; le champ de stabilité
des phases hydratées est étendu et les assemblages granulitiques ne sont plus
réalisés. Ce type de croûte inférieure granulitique ne peut affleurer qu’à la faveur
d’accidents tectoniques majeurs au cours d’un nouvel événement orogénique
(Zone d’Ivrée, figure a) ; elle est également échantillonnée en profondeur sous
forme d’enclaves (e) ramenées à la surface par le volcanisme alcalin explosif.
(Kornprobst, 2001).
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