Chapitre 2 • Les roches métamorphiques : marqueurs des perturbations…
24
desquelles circulent les fluides. Or, les nouveaux minéraux hydratés ont des volumes
plus importants que les minéraux précédents et les fissures sont rapidement colmatées,
ce qui limite la circulation des fluides. De ce fait, la rétromorphose reste localisée.
En conséquence, sauf cas exceptionnel, c’est la paragenèse acquise au pic en T qui
est généralement préservée lorsque les roches métamorphiques atteignent la surface.
C’est ce que le géologue observe principalement sur le terrain : à l’aide d’une simple
loupe, il identifie des minéraux index. Ceux-ci, lorsqu’ils apparaissent dans une
roche, indiquent une augmentation du degré du métamorphisme : ils servent à cartographier des surfaces d’égale intensité métamorphique appelées isogrades (voir chapitre
suivant). Depuis la roche R1 jusqu’à la roche R3, les minéraux index observés
témoignent d’un accroissement de l’intensité du métamorphisme qui caractérise le
gradient métamorphique. Les Anglo-Saxons parlent plus précisément de gradient
métamorphique de terrain (metamorphic field gradient) pour insister sur le fait qu’il
s’agit d’observations faites à l’échelle du terrain, cartographique, à l’inverse du
trajet PTt qui peut être obtenu à partir d’un seul échantillon ou bien de quelques
échantillons d’un même affleurement.
Sur la figure 2.1, ce gradient métamorphique est indiqué par la courbe en tirets
qui relient les pics thermiques atteints par les roches. Ce pic est à l’intersection du
trajet de la roche et du géotherme à tn. De ce fait, on note que les pics en T des différentes roches n’ont pas été atteints au même moment. Lorsque R2 atteint son pic en
température à t2 (point noir TM2), la roche R1 a déjà dépassé le sien et suit une
évolution rétrograde en T et P, tandis que R3 n’a pas encore atteint le sien. Ceci est
indiqué sur la figure 2.1b par les 2 points gris à l’intersection du géotherme t2 et les
2 trajets des roches R1 et R3. Ainsi le gradient métamorphique (défini à partir de ces
pics en T), n’a pas une existence à un temps donné. En conséquence, le gradient
métamorphique ne peut, en aucun cas, être assimilé à un paléo-géotherme, même
anormal !
2.4 TRAJETS PTt ET CONTEXTES GÉODYNAMIQUES
Les trajets que nous avons représentés sur la figure 2.1 sont caractéristiques de l’évolution thermique dans une zone de convergence de type collision. Chaque contexte
géodynamique s’accompagne d’une modification du régime thermique par rapport à
la situation de la lithosphère stable. Cette perturbation est matérialisée par un (ou
des) trajet(s) PTt spécifique(s).
La figure 2.4 en montre quelques exemples. Cette figure montre une coupe simplifiée
de la croûte terrestre. La croûte océanique présente une ride (5) ; elle est épaissie au
niveau d’un plateau océanique (4). La croûte continentale est séparée de la croûte
océanique par une marge passive et une marge active (6). Elle est épaissie au niveau
de cette marge active et dans une zone de chaîne de montagnes (1, 2, 3).
Les trajets PTt de six roches dans des contextes géodynamiques différents sont
dessinés sur le diagramme PT. Nous avons noté précédemment que le stade rétrograde
9782100522682-Nicollet.fm Page 24 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
24
desquelles circulent les fluides. Or, les nouveaux minéraux hydratés ont des volumes
plus importants que les minéraux précédents et les fissures sont rapidement colmatées,
ce qui limite la circulation des fluides. De ce fait, la rétromorphose reste localisée.
En conséquence, sauf cas exceptionnel, c’est la paragenèse acquise au pic en T qui
est généralement préservée lorsque les roches métamorphiques atteignent la surface.
C’est ce que le géologue observe principalement sur le terrain : à l’aide d’une simple
loupe, il identifie des minéraux index. Ceux-ci, lorsqu’ils apparaissent dans une
roche, indiquent une augmentation du degré du métamorphisme : ils servent à cartographier des surfaces d’égale intensité métamorphique appelées isogrades (voir chapitre
suivant). Depuis la roche R1 jusqu’à la roche R3, les minéraux index observés
témoignent d’un accroissement de l’intensité du métamorphisme qui caractérise le
gradient métamorphique. Les Anglo-Saxons parlent plus précisément de gradient
métamorphique de terrain (metamorphic field gradient) pour insister sur le fait qu’il
s’agit d’observations faites à l’échelle du terrain, cartographique, à l’inverse du
trajet PTt qui peut être obtenu à partir d’un seul échantillon ou bien de quelques
échantillons d’un même affleurement.
Sur la figure 2.1, ce gradient métamorphique est indiqué par la courbe en tirets
qui relient les pics thermiques atteints par les roches. Ce pic est à l’intersection du
trajet de la roche et du géotherme à tn. De ce fait, on note que les pics en T des différentes roches n’ont pas été atteints au même moment. Lorsque R2 atteint son pic en
température à t2 (point noir TM2), la roche R1 a déjà dépassé le sien et suit une
évolution rétrograde en T et P, tandis que R3 n’a pas encore atteint le sien. Ceci est
indiqué sur la figure 2.1b par les 2 points gris à l’intersection du géotherme t2 et les
2 trajets des roches R1 et R3. Ainsi le gradient métamorphique (défini à partir de ces
pics en T), n’a pas une existence à un temps donné. En conséquence, le gradient
métamorphique ne peut, en aucun cas, être assimilé à un paléo-géotherme, même
anormal !
2.4 TRAJETS PTt ET CONTEXTES GÉODYNAMIQUES
Les trajets que nous avons représentés sur la figure 2.1 sont caractéristiques de l’évolution thermique dans une zone de convergence de type collision. Chaque contexte
géodynamique s’accompagne d’une modification du régime thermique par rapport à
la situation de la lithosphère stable. Cette perturbation est matérialisée par un (ou
des) trajet(s) PTt spécifique(s).
La figure 2.4 en montre quelques exemples. Cette figure montre une coupe simplifiée
de la croûte terrestre. La croûte océanique présente une ride (5) ; elle est épaissie au
niveau d’un plateau océanique (4). La croûte continentale est séparée de la croûte
océanique par une marge passive et une marge active (6). Elle est épaissie au niveau
de cette marge active et dans une zone de chaîne de montagnes (1, 2, 3).
Les trajets PTt de six roches dans des contextes géodynamiques différents sont
dessinés sur le diagramme PT. Nous avons noté précédemment que le stade rétrograde
9782100522682-Nicollet.fm Page 24 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16