Chapitre 3 • Roches métamorphiques : localisation, textures, structures…
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utilisées dans la cartographie des isogrades) dans l’espace P-T est très dépendante de
la pression partielle des fluides (voir 6.7). Enfin, la position des courbes de réaction
est également fonction de la composition des roches.
La cartographie précise des isogrades (et, a fortiori, celle des limites d’apparition
de minéraux) est une évaluation qualitative, imprécise des conditions de P et T, mais
cependant bien utile. Facile à mettre en œuvre sur le terrain, elle nécessite l’étude
pétrographique d’un très grand nombre d’échantillons.
3.3 LOCALISATION DES ROCHES MÉTAMORPHIQUES
DANS L’ESPACE P-T
3.3.1 Les limites du métamorphisme
et les faciès métamorphiques
Le métamorphisme intéresse la majorité de l’espace PT de la figure 3.3. Seul, le
domaine à gauche de la figure, à HP, très BT (limité par une droite de gradient 6°/km),
n’est pas réalisé sur Terre. Nous avons noté précédemment (paragraphe 1.2) que la
diagenèse marque la limite progressive, à BT, BP, avec le métamorphisme. La
courbe d’anatexie (A) marque la limite entre le domaine des transformations à l’état
solide du métamorphisme et celui du magmatisme. Cette courbe d’anatexie indique
les conditions au-delà desquelles les roches commencent à fondre en produisant un
magma de composition granitique : les roches subissent une fusion partielle. Cette
limite n’est pas fixe et peut se déplacer de plusieurs centaines de degrés (à une pression
donnée). Le géotherme GLs matérialise l’augmentation de la T en fonction de la
profondeur à l’intérieur d’une plaque lithosphérique continentale stable. On remarque
que les roches métamorphiques enregistrent des conditions thermiques différentes
de celles de ce géotherme GLs.
Pour raisonner dans ce vaste espace P-T, il est nécessaire de faire des subdivisions.
On peut parler de métamorphisme de très faible degré, de faible degré, de degré
moyen et de degré élevé (Winkler, 1979). Les termes d’anchizone, épizone, mésozone
et catazone qui indiquent une augmentation du degré du métamorphisme sont également utilisés. Le découpage en faciès métamorphiques, proposé par Eskola au début
du siècle dernier est plus précis. Le domaine P-T est découpé en portions DT-DP
appelées faciès métamorphiques. Cette notion de faciès métamorphique est bien
pratique, car elle permet de regrouper des roches soumises à des intervalles de P et T
données, indépendamment de leur composition chimique. Une amphibolite (de
composition basaltique) et un micaschiste (de composition de sédiments argileux) à
sillimanite appartiennent au même faciès métamorphique, le faciès Amphibolite. Ainsi,
un faciès métamorphique regroupe toutes les paragenèses ayant cristallisé dans le
même intervalle P-T, quelle que soit la composition chimique de la roche. Ces paragenèses sont caractéristiques d’un faciès métamorphique et permettent, par conséquent,
d’estimer qualitativement les conditions de formation.
9782100522682-Nicollet.fm Page 32 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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utilisées dans la cartographie des isogrades) dans l’espace P-T est très dépendante de
la pression partielle des fluides (voir 6.7). Enfin, la position des courbes de réaction
est également fonction de la composition des roches.
La cartographie précise des isogrades (et, a fortiori, celle des limites d’apparition
de minéraux) est une évaluation qualitative, imprécise des conditions de P et T, mais
cependant bien utile. Facile à mettre en œuvre sur le terrain, elle nécessite l’étude
pétrographique d’un très grand nombre d’échantillons.
3.3 LOCALISATION DES ROCHES MÉTAMORPHIQUES
DANS L’ESPACE P-T
3.3.1 Les limites du métamorphisme
et les faciès métamorphiques
Le métamorphisme intéresse la majorité de l’espace PT de la figure 3.3. Seul, le
domaine à gauche de la figure, à HP, très BT (limité par une droite de gradient 6°/km),
n’est pas réalisé sur Terre. Nous avons noté précédemment (paragraphe 1.2) que la
diagenèse marque la limite progressive, à BT, BP, avec le métamorphisme. La
courbe d’anatexie (A) marque la limite entre le domaine des transformations à l’état
solide du métamorphisme et celui du magmatisme. Cette courbe d’anatexie indique
les conditions au-delà desquelles les roches commencent à fondre en produisant un
magma de composition granitique : les roches subissent une fusion partielle. Cette
limite n’est pas fixe et peut se déplacer de plusieurs centaines de degrés (à une pression
donnée). Le géotherme GLs matérialise l’augmentation de la T en fonction de la
profondeur à l’intérieur d’une plaque lithosphérique continentale stable. On remarque
que les roches métamorphiques enregistrent des conditions thermiques différentes
de celles de ce géotherme GLs.
Pour raisonner dans ce vaste espace P-T, il est nécessaire de faire des subdivisions.
On peut parler de métamorphisme de très faible degré, de faible degré, de degré
moyen et de degré élevé (Winkler, 1979). Les termes d’anchizone, épizone, mésozone
et catazone qui indiquent une augmentation du degré du métamorphisme sont également utilisés. Le découpage en faciès métamorphiques, proposé par Eskola au début
du siècle dernier est plus précis. Le domaine P-T est découpé en portions DT-DP
appelées faciès métamorphiques. Cette notion de faciès métamorphique est bien
pratique, car elle permet de regrouper des roches soumises à des intervalles de P et T
données, indépendamment de leur composition chimique. Une amphibolite (de
composition basaltique) et un micaschiste (de composition de sédiments argileux) à
sillimanite appartiennent au même faciès métamorphique, le faciès Amphibolite. Ainsi,
un faciès métamorphique regroupe toutes les paragenèses ayant cristallisé dans le
même intervalle P-T, quelle que soit la composition chimique de la roche. Ces paragenèses sont caractéristiques d’un faciès métamorphique et permettent, par conséquent,
d’estimer qualitativement les conditions de formation.
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