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3.2 • Cartographie du métamorphisme
que le métamorphisme est également présent dans la croûte océanique et dans le
manteau, puisque ce sont également des sites géodynamiques où existent des variations
de températures, de pressions, de la nature des fluides.
3.2 CARTOGRAPHIE DU MÉTAMORPHISME - MINÉRAUX
INDEX ET ISOGRADES DU MÉTAMORPHISME
Pour évaluer l’évolution métamorphique dans une région, on cartographie les lignes
d’égal degré du métamorphisme ou isogrades, caractérisées par l’apparition ou la
disparition de minéraux index. Un isograde sur une carte est une ligne résultant de
l’intersection d’une surface isograde avec la topographie. Ces isogrades indiquent la
première apparition, marquée par un signe + (ou disparition, marquée par un signe –)
d’un minéral, mais ne reflètent pas toujours une réaction spécifique : plusieurs réactions
sont responsables de l’apparition de ce minéral et l’intervention de l’une ou l’autre
de ces réactions peut dépendre du trajet PTt parcouru ou bien de la paragenèse
initiale de la roche. Ainsi, dans les métasédiments argileux, le grenat peut se former
grâce aux réactions suivantes : Chl + Ms + Qtz = Bt + Grt +
, Chl + Qtz = Grt
+
, Chl = Grt + Mag +
, Chl + Cld + Qtz = Grt +
; ces quatre réactions
se réalisent dans la gamme de températures 500-550 °C. Un autre exemple, à plus
hautes températures, est celui de la sillimanite produite par la réaction polymorphique
And/Ky = Sil ou bien par le biais de réactions de déshydratation faisant intervenir
des micas, telle la réaction classique : Ms + Qtz = Kfs + Sil + V. Il est plus judicieux
d’appeler ces « isogrades » d’apparition ou de disparition de « minéraux index »
des « limites d’apparition ou de disparition de minéraux index » qui séparent des
« zones métamorphiques » portant le nom du minéral index et de réserver le terme
d’isogrades à des limites dont on a identifié les réactions métamorphiques. La
figure 13.2 présente la carte des zones métamorphiques dans le dôme hercynien du
Lévezou, dans le Massif central. Cette succession de zones métamorphiques indique
un gradient métamorphique croissant vers le centre du dôme. La carte de la figure 11.1
de l’auréole métamorphique de Ballachulish en Écosse est une véritable carte
d’isogrades, établis à partir de réactions métamorphiques. Sur la carte de la figure 11.8,
la distinction est faite entre les isogrades et les limites d’apparition d’un minéral.
Il faut remarquer que l’apparition ou la disparition d’un minéral ne dépend pas
seulement des conditions du métamorphisme, mais aussi de la composition des roches
(chapitre 5). Ainsi, dans la zone métamorphique Biot de la figure 13.2, ce minéral
n’est pas présent dans toutes les roches. D’autre part, le passage dans la zone métamorphique voisine Grt n’implique pas la disparition de la biotite. Au contraire, ce
minéral persiste jusque dans les conditions ultimes du métamorphisme, l’anatexie.
Il est difficile de donner une valeur absolue en T et/ou P à un isograde, car les
pentes des réactions sont variables. Pour prendre un exemple, la courbe P-T de la
réaction Ky-Sil (figure 6.2) indique une pente P/T d’environ 20 bars/°C : en conséquence, la température de l’isograde d’apparition de la sillimanite dépend de la pression.
D’autre part, la position des courbes des réactions de déshydratation (largement
V H 2 O
V H 2 O
V H 2 O
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3.2 • Cartographie du métamorphisme
que le métamorphisme est également présent dans la croûte océanique et dans le
manteau, puisque ce sont également des sites géodynamiques où existent des variations
de températures, de pressions, de la nature des fluides.
3.2 CARTOGRAPHIE DU MÉTAMORPHISME - MINÉRAUX
INDEX ET ISOGRADES DU MÉTAMORPHISME
Pour évaluer l’évolution métamorphique dans une région, on cartographie les lignes
d’égal degré du métamorphisme ou isogrades, caractérisées par l’apparition ou la
disparition de minéraux index. Un isograde sur une carte est une ligne résultant de
l’intersection d’une surface isograde avec la topographie. Ces isogrades indiquent la
première apparition, marquée par un signe + (ou disparition, marquée par un signe –)
d’un minéral, mais ne reflètent pas toujours une réaction spécifique : plusieurs réactions
sont responsables de l’apparition de ce minéral et l’intervention de l’une ou l’autre
de ces réactions peut dépendre du trajet PTt parcouru ou bien de la paragenèse
initiale de la roche. Ainsi, dans les métasédiments argileux, le grenat peut se former
grâce aux réactions suivantes : Chl + Ms + Qtz = Bt + Grt +
, Chl + Qtz = Grt
+
, Chl = Grt + Mag +
, Chl + Cld + Qtz = Grt +
; ces quatre réactions
se réalisent dans la gamme de températures 500-550 °C. Un autre exemple, à plus
hautes températures, est celui de la sillimanite produite par la réaction polymorphique
And/Ky = Sil ou bien par le biais de réactions de déshydratation faisant intervenir
des micas, telle la réaction classique : Ms + Qtz = Kfs + Sil + V. Il est plus judicieux
d’appeler ces « isogrades » d’apparition ou de disparition de « minéraux index »
des « limites d’apparition ou de disparition de minéraux index » qui séparent des
« zones métamorphiques » portant le nom du minéral index et de réserver le terme
d’isogrades à des limites dont on a identifié les réactions métamorphiques. La
figure 13.2 présente la carte des zones métamorphiques dans le dôme hercynien du
Lévezou, dans le Massif central. Cette succession de zones métamorphiques indique
un gradient métamorphique croissant vers le centre du dôme. La carte de la figure 11.1
de l’auréole métamorphique de Ballachulish en Écosse est une véritable carte
d’isogrades, établis à partir de réactions métamorphiques. Sur la carte de la figure 11.8,
la distinction est faite entre les isogrades et les limites d’apparition d’un minéral.
Il faut remarquer que l’apparition ou la disparition d’un minéral ne dépend pas
seulement des conditions du métamorphisme, mais aussi de la composition des roches
(chapitre 5). Ainsi, dans la zone métamorphique Biot de la figure 13.2, ce minéral
n’est pas présent dans toutes les roches. D’autre part, le passage dans la zone métamorphique voisine Grt n’implique pas la disparition de la biotite. Au contraire, ce
minéral persiste jusque dans les conditions ultimes du métamorphisme, l’anatexie.
Il est difficile de donner une valeur absolue en T et/ou P à un isograde, car les
pentes des réactions sont variables. Pour prendre un exemple, la courbe P-T de la
réaction Ky-Sil (figure 6.2) indique une pente P/T d’environ 20 bars/°C : en conséquence, la température de l’isograde d’apparition de la sillimanite dépend de la pression.
D’autre part, la position des courbes des réactions de déshydratation (largement
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