Chapitre 2 • Les roches métamorphiques : marqueurs des perturbations…
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Lorsque P varie
Pour comprendre pourquoi les roches recristallisent lorsque la pression varie, nous
allons nous intéresser à une quartzite de Dora Maira (Alpes Italiennes) dans laquelle
C. Chopin a découvert, en 1984, un minéral exceptionnel : la coésite (figure 2.2).
L’association minéralogique de cette roche est : quartz en abondance, disthène,
phengite (un mica blanc), talc et grenat très magnésien ; la coésite est présente sous
forme de minuscules inclusions dans le grenat ou le disthène. La présence dans cette
roche de petits cristaux de coésite, forme cristalline de très hautes pressions de la
silice, prouve que cette roche sédimentaire (donc formée en surface) a été enfouie
jusqu’à, au moins, 90 km de profondeur avant d’être exhumée.
Quartz et coésite sont deux minéraux qui ont la même composition chimique,
SiO 2 , mais qui cristallisent dans des systèmes cristallographiques différents, ce qui
leur confére des propriétés physiques différentes, tel que le volume molaire. De tels
minéraux sont appelés des polymorphes (voir paragraphe 6.2.1). Le quartz a un
volume molaire de 2,27 cm 3 et est stable à la surface du globe jusqu’à environ 90 km.
La coésite, avec un volume molaire de seulement 2,06 cm 3 , est stable à des profondeurs supérieures à 90 km. Au-delà de cette profondeur, le quartz se transforme en
coésite, par le biais de la réaction quartz Æ coésite. La transformation est réversible
et peut se réaliser dans l’autre sens au cours de la remontée. C’est précisément ce
que l’on observe sur la figure 2.2. En remontant des grandes profondeurs, la coésite,
Figure 2.2 – Transformation polymorphique coésite = quartz
en inclusion dans un grenat.
La coésite, minéral incolore très réfringent (à « fort relief ») est partiellement transformée en quartz (qtz : minéral incolore peu réfringent, à « faible relief »). La fracturation radiale du grenat (grt) autour de l’inclusion témoigne de l’augmentation de
volume de la cavité provoquée par la réaction. Métaquartzite de Dora Maira, Alpes.
Microphotographie en lumière polarisée non analysée ; le segment blanc mesure
0,5 mm.
9782100522682-Nicollet.fm Page 20 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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Lorsque P varie
Pour comprendre pourquoi les roches recristallisent lorsque la pression varie, nous
allons nous intéresser à une quartzite de Dora Maira (Alpes Italiennes) dans laquelle
C. Chopin a découvert, en 1984, un minéral exceptionnel : la coésite (figure 2.2).
L’association minéralogique de cette roche est : quartz en abondance, disthène,
phengite (un mica blanc), talc et grenat très magnésien ; la coésite est présente sous
forme de minuscules inclusions dans le grenat ou le disthène. La présence dans cette
roche de petits cristaux de coésite, forme cristalline de très hautes pressions de la
silice, prouve que cette roche sédimentaire (donc formée en surface) a été enfouie
jusqu’à, au moins, 90 km de profondeur avant d’être exhumée.
Quartz et coésite sont deux minéraux qui ont la même composition chimique,
SiO 2 , mais qui cristallisent dans des systèmes cristallographiques différents, ce qui
leur confére des propriétés physiques différentes, tel que le volume molaire. De tels
minéraux sont appelés des polymorphes (voir paragraphe 6.2.1). Le quartz a un
volume molaire de 2,27 cm 3 et est stable à la surface du globe jusqu’à environ 90 km.
La coésite, avec un volume molaire de seulement 2,06 cm 3 , est stable à des profondeurs supérieures à 90 km. Au-delà de cette profondeur, le quartz se transforme en
coésite, par le biais de la réaction quartz Æ coésite. La transformation est réversible
et peut se réaliser dans l’autre sens au cours de la remontée. C’est précisément ce
que l’on observe sur la figure 2.2. En remontant des grandes profondeurs, la coésite,
Figure 2.2 – Transformation polymorphique coésite = quartz
en inclusion dans un grenat.
La coésite, minéral incolore très réfringent (à « fort relief ») est partiellement transformée en quartz (qtz : minéral incolore peu réfringent, à « faible relief »). La fracturation radiale du grenat (grt) autour de l’inclusion témoigne de l’augmentation de
volume de la cavité provoquée par la réaction. Métaquartzite de Dora Maira, Alpes.
Microphotographie en lumière polarisée non analysée ; le segment blanc mesure
0,5 mm.
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