Chapitre 16 • Métamorphisme BP-HT dans les zones d’extension
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centimètres cubes à quelques mètres cubes) des roches constituant le conduit, exhumant
ainsi des échantillons du manteau supérieur, de la croûte profonde et superficielle.
Ce mode de gisement présente des avantages et des inconvénients. L’inconvénient
majeur des xénolithes est l’absence de relations géométriques et structurales entre
les différents échantillons. Leur principal intérêt est, bien entendu, de rendre accessibles des roches qui sont difficilement exhumées par la tectonique. D’autre part, les
xénolithes ne sont pas affectés par la rétromorphose liée à la baisse de pression et de
température que provoque l’exhumation, car la vitesse de cette exhumation est très
grande (quelques km/h) devant la vitesse de réaction. C’est ce qui permet au diamant,
polymorphe de très haute pression du carbone d’exister, à l’état métastable, à la surface
du globe : celui-ci est ramené à la surface dans la lave kimberlitique. Cependant, les
xénolithes peuvent être affectés par le thermo-métamorphisme qui peut provoquer
une fusion partielle ou complète des roches, produisant des büchites. L’intensité de
ce thermo-métamorphisme dépend de la taille de l’enclave, de la vitesse d’exhumation
et du mécanisme éruptif : l’empreinte du thermo-métamorphisme est forte si l’enclave
est transportée dans du magma et séjourne à la surface dans une coulée volcanique.
L’interaction avec le magma est faible dans le cas d’un mécanisme éruptif explosif
et le thermo-métamorphisme faible ou absent.
16.2 LES XÉNOLITHES DU PLATEAU OCÉANIQUE DES ÎLES
KERGUELEN : MAGMATISME ET MÉTAMORPHISME
INTRA-MANTELLIQUE
Les plateaux océaniques représentent des accumulations considérables de roches
magmatiques plutoniques et volcaniques de la croûte océanique. Leur épaisseur est
largement supérieure à celle de la croûte océanique normale (qui est de 7 à 9 km) et
peut atteindre 25 km. Le plateau des Îles Kerguelen, dans le sud de l’océan indien
représente 2,7.10 7 km 3 de croûte océanique et son épaisseur varie de 20 à 23 km.
Avec de telles épaisseurs, la croûte inférieure est susceptible d’être métamorphisée.
Malheureusement, elle n’est pas facilement accessible à l’observation. En effet, peu
de processus géodynamiques sont susceptibles de ramener à la surface les parties
profondes des plateaux océaniques. En conséquence, le seul mode de gisement est
constitué par les enclaves (xénolithes) exhumées par les roches volcaniques.
De nombreux xénolithes de compositions minéralogiques variées sont recueillis
dans les roches volcaniques alcalines de l’archipel des Kerguelen. Il s’agit, entre
autres, d’enclaves ultrabasiques et basiques qui proviennent de la croûte inférieure et
du manteau. Les roches ultrabasiques mantelliques sont des harzburgites et dunites à
spinelle ; aucune lherzolite n’a été recueillie : ceci démontre le caractère appauvri de ce
manteau par une fusion importante, ce qui est en accord avec l’importante production
magmatique correspondant au volume considérable de roches d’un plateau océanique ! Outre quelques enclaves de gabbros, la majorité des enclaves magmatiques
basiques est métamorphisée. L’assemblage initial est à Opx - Cpx - Pl - Sp ou Ol. La
texture des roches est granoblastique et souvent coronitique : pyroxènes et spinelle se
développent autour de l’olivine, au contact du plagioclase ; saphirine, clinopyroxène
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centimètres cubes à quelques mètres cubes) des roches constituant le conduit, exhumant
ainsi des échantillons du manteau supérieur, de la croûte profonde et superficielle.
Ce mode de gisement présente des avantages et des inconvénients. L’inconvénient
majeur des xénolithes est l’absence de relations géométriques et structurales entre
les différents échantillons. Leur principal intérêt est, bien entendu, de rendre accessibles des roches qui sont difficilement exhumées par la tectonique. D’autre part, les
xénolithes ne sont pas affectés par la rétromorphose liée à la baisse de pression et de
température que provoque l’exhumation, car la vitesse de cette exhumation est très
grande (quelques km/h) devant la vitesse de réaction. C’est ce qui permet au diamant,
polymorphe de très haute pression du carbone d’exister, à l’état métastable, à la surface
du globe : celui-ci est ramené à la surface dans la lave kimberlitique. Cependant, les
xénolithes peuvent être affectés par le thermo-métamorphisme qui peut provoquer
une fusion partielle ou complète des roches, produisant des büchites. L’intensité de
ce thermo-métamorphisme dépend de la taille de l’enclave, de la vitesse d’exhumation
et du mécanisme éruptif : l’empreinte du thermo-métamorphisme est forte si l’enclave
est transportée dans du magma et séjourne à la surface dans une coulée volcanique.
L’interaction avec le magma est faible dans le cas d’un mécanisme éruptif explosif
et le thermo-métamorphisme faible ou absent.
16.2 LES XÉNOLITHES DU PLATEAU OCÉANIQUE DES ÎLES
KERGUELEN : MAGMATISME ET MÉTAMORPHISME
INTRA-MANTELLIQUE
Les plateaux océaniques représentent des accumulations considérables de roches
magmatiques plutoniques et volcaniques de la croûte océanique. Leur épaisseur est
largement supérieure à celle de la croûte océanique normale (qui est de 7 à 9 km) et
peut atteindre 25 km. Le plateau des Îles Kerguelen, dans le sud de l’océan indien
représente 2,7.10 7 km 3 de croûte océanique et son épaisseur varie de 20 à 23 km.
Avec de telles épaisseurs, la croûte inférieure est susceptible d’être métamorphisée.
Malheureusement, elle n’est pas facilement accessible à l’observation. En effet, peu
de processus géodynamiques sont susceptibles de ramener à la surface les parties
profondes des plateaux océaniques. En conséquence, le seul mode de gisement est
constitué par les enclaves (xénolithes) exhumées par les roches volcaniques.
De nombreux xénolithes de compositions minéralogiques variées sont recueillis
dans les roches volcaniques alcalines de l’archipel des Kerguelen. Il s’agit, entre
autres, d’enclaves ultrabasiques et basiques qui proviennent de la croûte inférieure et
du manteau. Les roches ultrabasiques mantelliques sont des harzburgites et dunites à
spinelle ; aucune lherzolite n’a été recueillie : ceci démontre le caractère appauvri de ce
manteau par une fusion importante, ce qui est en accord avec l’importante production
magmatique correspondant au volume considérable de roches d’un plateau océanique ! Outre quelques enclaves de gabbros, la majorité des enclaves magmatiques
basiques est métamorphisée. L’assemblage initial est à Opx - Cpx - Pl - Sp ou Ol. La
texture des roches est granoblastique et souvent coronitique : pyroxènes et spinelle se
développent autour de l’olivine, au contact du plagioclase ; saphirine, clinopyroxène
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