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1.3 • La température, la pression et les fluides dans le globe terrestre
favorise la réalisation des réactions métamorphiques, en activant la cinétique des
réactions. Nous reviendrons aux paragraphes 4.2 et 9.2.3 sur cette influence de la
déformation sur la cinétique des réactions.
1.3.3 Les fluides
Les fluides sont des phases physiquement distinctes, au même titre que les minéraux,
qui se présentent à l’état de vapeur supercritique : on les appelle phases vapeur (V)
Ils sont constitués d’éléments chimiques qui sont principalement H 2 O et CO 2 auxquels
s’ajoutent CH 4 , N 2 , O 2 , H 2 , etc., qui contiennent en solution des ions tels que Na + ,
K + , Cl – . Ils existent en relative abondance dans la croûte et leur proportion diminue
rapidement avec la profondeur ; ils sont en quantité faible dans le manteau. Leur rôle
est majeur pour la cinétique des réactions et la stabilité des assemblages minéralogiques
(voir paragraphes 6.3.2 et 6.4).
a) Situation des fluides dans une roche
Les fluides occupent des situations différentes au sein des roches, puisqu’ils peuvent
être libres, adsorbés, liés, ou dissous (figure 1.5). Ces situations ont des conséquences
pétrologiques importantes.
• Fluides libres
La phase fluide est dite « libre », ou « mobile », lorsqu’elle est identifiée en tant que
telle, à l’état de vapeur supercritique dans les conditions du métamorphisme, dans les
Figure 1.5 – Représentation très schématique de la localisation des
« fluides » dans les assemblages minéralogiques.
Les « fluides liés » font partie de la structure des silicates et des carbonates (ici H 2 O
entre sous forme de groupements oxhydriles (OH
– ) dans la structure de l’amphibole).
Ce terme est impropre, puisque ces « fluides » ne constituent pas une « phase V ».
Les fluides « adsorbés » (tirets) constituent une très fine pellicule (épaisseur de
l’ordre de quelques Å) de molécules « rangées » dans un ordre approximatif le long
des surfaces cristallines. Les fluides « libres » apparaissent sous forme d’une phase
vapeur (pointillé) individualisée dans les pores intergranulaires ou dans les inclusions fluides des minéraux. La porosité (dimension des pores intergranulaires) et la
perméabilité sont très faibles à partir de 15 km de profondeur. (Kornprobst, 2001)
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1.3 • La température, la pression et les fluides dans le globe terrestre
favorise la réalisation des réactions métamorphiques, en activant la cinétique des
réactions. Nous reviendrons aux paragraphes 4.2 et 9.2.3 sur cette influence de la
déformation sur la cinétique des réactions.
1.3.3 Les fluides
Les fluides sont des phases physiquement distinctes, au même titre que les minéraux,
qui se présentent à l’état de vapeur supercritique : on les appelle phases vapeur (V)
Ils sont constitués d’éléments chimiques qui sont principalement H 2 O et CO 2 auxquels
s’ajoutent CH 4 , N 2 , O 2 , H 2 , etc., qui contiennent en solution des ions tels que Na + ,
K + , Cl – . Ils existent en relative abondance dans la croûte et leur proportion diminue
rapidement avec la profondeur ; ils sont en quantité faible dans le manteau. Leur rôle
est majeur pour la cinétique des réactions et la stabilité des assemblages minéralogiques
(voir paragraphes 6.3.2 et 6.4).
a) Situation des fluides dans une roche
Les fluides occupent des situations différentes au sein des roches, puisqu’ils peuvent
être libres, adsorbés, liés, ou dissous (figure 1.5). Ces situations ont des conséquences
pétrologiques importantes.
• Fluides libres
La phase fluide est dite « libre », ou « mobile », lorsqu’elle est identifiée en tant que
telle, à l’état de vapeur supercritique dans les conditions du métamorphisme, dans les
Figure 1.5 – Représentation très schématique de la localisation des
« fluides » dans les assemblages minéralogiques.
Les « fluides liés » font partie de la structure des silicates et des carbonates (ici H 2 O
entre sous forme de groupements oxhydriles (OH
– ) dans la structure de l’amphibole).
Ce terme est impropre, puisque ces « fluides » ne constituent pas une « phase V ».
Les fluides « adsorbés » (tirets) constituent une très fine pellicule (épaisseur de
l’ordre de quelques Å) de molécules « rangées » dans un ordre approximatif le long
des surfaces cristallines. Les fluides « libres » apparaissent sous forme d’une phase
vapeur (pointillé) individualisée dans les pores intergranulaires ou dans les inclusions fluides des minéraux. La porosité (dimension des pores intergranulaires) et la
perméabilité sont très faibles à partir de 15 km de profondeur. (Kornprobst, 2001)
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