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2.3 • Le trajet PTt et le gradient métamorphique
rééquilibrage est plus ou moins complet et les réactions minéralogiques ne se réalisent
pas spontanément et complètement dès que la courbe d’équilibre, telle que A + B Æ C
de la figure 2.1 est franchie. Nous avons défini, au paragraphe 1.1.2, une vitesse de
réalisation de la réaction ou cinétique de réaction qui explique que l’on puisse
recueillir, à la surface de la planète, des roches métamorphiques très anciennes,
préservées à l’état métastable.
Au cours de l’évolution prograde en T (jusqu’au pic thermique) des roches R de
la figure 2.1, la température augmente, la déformation est intense et l’eau, libérée
par les réactions de déshydratation, est disponible. Ce sont des conditions favorables
à la réalisation des réactions. En conséquence, les processus de la recristallisation sont
plus rapides que la vitesse de l’évolution métamorphique, c’est-à-dire que la vitesse
de variation de P et/ou T. Les associations minérales des roches sont constamment
réajustées et les réactions sont complètes. À la fin du trajet prograde en température,
la paragenèse témoigne des conditions optimales (TM sur la figure 2.1) et ne conserve
qu’exceptionnellement des indices de l’évolution progressive depuis les conditions
de basses températures et basses pressions (BT-BP) vers les hautes températures et
hautes pressions (HT-HP). Seules de rares zones préservées de la déformation, sous la
forme de boudins tectoniques de taille variable, métrique à hectométrique (figure 13.6,
figure 3, planche 6), ou bien sous la forme de phases précoces, à l’échelle microscopique, en inclusions dans les phases du pic du métamorphisme, isolées de la circulation
des fluides, peuvent montrer des indices du trajet prograde (figure 2.2 planche 1).
Par contre, au cours de l’évolution rétrograde (en T et P), lorsque l’échantillon est
ramené vers la surface, la température diminue ; généralement la déformation est
limitée et localisée et l’eau n’est plus disponible pour la cristallisation de minéraux
hydratés de basses températures. La cinétique des réactions est faible et les processus
de la recristallisation sont plus lents que les réajustements de la P et de la T. En
conséquence, les réactions sont partielles ou ne se produisent pas et les roches métamorphiques conservent généralement le témoignage des conditions maximales en
températures (pic en T : Tmax) qu’elles ont atteintes (figure 2.1).
Dans la croûte continentale, la majorité des réactions sont des réactions de
déshydratation du type :
H = A + V
dans laquelle H est un assemblage de minéraux hydratés, A de minéraux anhydres et
V la phase vapeur d’eau (H 2 O). Comme représenté sur la figure 2.1, les courbes
représentatives de ces réactions, dans un diagramme PT, ont une pente positive et la
phase V est du côté haute température de la réaction. Au cours du trajet prograde en
T et P des roches R, cette vapeur est libérée par la roche et favorise la réalisation
des réactions. De faible densité, elle remonte vers la surface et la roche est ainsi
déshydratée. Au cours du trajet rétrograde, lorsque T diminue, les réactions qui sont
réversibles sont franchies en sens inverse, dans le sens A + V Æ H, mais la vapeur
nécessaire à leurs réalisations, n’est plus disponible. La recristallisation, à ce stade
rétrograde, n’est possible que dans les zones très perméables, comme les limites
lithologiques et discontinuités tectoniques (fissures et zones de cisaillement) le long
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2.3 • Le trajet PTt et le gradient métamorphique
rééquilibrage est plus ou moins complet et les réactions minéralogiques ne se réalisent
pas spontanément et complètement dès que la courbe d’équilibre, telle que A + B Æ C
de la figure 2.1 est franchie. Nous avons défini, au paragraphe 1.1.2, une vitesse de
réalisation de la réaction ou cinétique de réaction qui explique que l’on puisse
recueillir, à la surface de la planète, des roches métamorphiques très anciennes,
préservées à l’état métastable.
Au cours de l’évolution prograde en T (jusqu’au pic thermique) des roches R de
la figure 2.1, la température augmente, la déformation est intense et l’eau, libérée
par les réactions de déshydratation, est disponible. Ce sont des conditions favorables
à la réalisation des réactions. En conséquence, les processus de la recristallisation sont
plus rapides que la vitesse de l’évolution métamorphique, c’est-à-dire que la vitesse
de variation de P et/ou T. Les associations minérales des roches sont constamment
réajustées et les réactions sont complètes. À la fin du trajet prograde en température,
la paragenèse témoigne des conditions optimales (TM sur la figure 2.1) et ne conserve
qu’exceptionnellement des indices de l’évolution progressive depuis les conditions
de basses températures et basses pressions (BT-BP) vers les hautes températures et
hautes pressions (HT-HP). Seules de rares zones préservées de la déformation, sous la
forme de boudins tectoniques de taille variable, métrique à hectométrique (figure 13.6,
figure 3, planche 6), ou bien sous la forme de phases précoces, à l’échelle microscopique, en inclusions dans les phases du pic du métamorphisme, isolées de la circulation
des fluides, peuvent montrer des indices du trajet prograde (figure 2.2 planche 1).
Par contre, au cours de l’évolution rétrograde (en T et P), lorsque l’échantillon est
ramené vers la surface, la température diminue ; généralement la déformation est
limitée et localisée et l’eau n’est plus disponible pour la cristallisation de minéraux
hydratés de basses températures. La cinétique des réactions est faible et les processus
de la recristallisation sont plus lents que les réajustements de la P et de la T. En
conséquence, les réactions sont partielles ou ne se produisent pas et les roches métamorphiques conservent généralement le témoignage des conditions maximales en
températures (pic en T : Tmax) qu’elles ont atteintes (figure 2.1).
Dans la croûte continentale, la majorité des réactions sont des réactions de
déshydratation du type :
H = A + V
dans laquelle H est un assemblage de minéraux hydratés, A de minéraux anhydres et
V la phase vapeur d’eau (H 2 O). Comme représenté sur la figure 2.1, les courbes
représentatives de ces réactions, dans un diagramme PT, ont une pente positive et la
phase V est du côté haute température de la réaction. Au cours du trajet prograde en
T et P des roches R, cette vapeur est libérée par la roche et favorise la réalisation
des réactions. De faible densité, elle remonte vers la surface et la roche est ainsi
déshydratée. Au cours du trajet rétrograde, lorsque T diminue, les réactions qui sont
réversibles sont franchies en sens inverse, dans le sens A + V Æ H, mais la vapeur
nécessaire à leurs réalisations, n’est plus disponible. La recristallisation, à ce stade
rétrograde, n’est possible que dans les zones très perméables, comme les limites
lithologiques et discontinuités tectoniques (fissures et zones de cisaillement) le long
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