Chapitre 3 • Roches métamorphiques : localisation, textures, structures…
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3.4.2 La recristallisation statique
Il s’agit d’un processus principalement statique, éventuellement postdynamique,
affectant une roche maintenue à températures élevées. Il est contrôlé principalement
par la minimisation de l’énergie de surface intergranulaire. Les joints de grain (ou
interfaces) correspondent en effet à des domaines structuraux désordonnés dans
lesquels les atomes ne présentent pas l’arrangement régulier qui les caractérise au sein
des cristaux. Les joints de grain mobilisent donc une énergie de désordre, d’autant
plus importante que les interfaces sont plus étendues, et à laquelle il faut ajouter un
effet de tension de surface. La minimisation de cette énergie de surface exige une
diminution de la surface intergranulaire, c’est-à-dire une augmentation de la dimension des grains par migration des joints de grain (figure 3.5b). En conséquence, le
nombre de grains de la roche diminue. Dans un système monominéral placé sous
contraintes isotropes et à température convenable, la surface intergranulaire minimum
correspond au développement de grains équidimensionnels dont les faces font entre
elles des angles de 120°. Ce cas idéal est approximativement réalisé dans les roches
presque exclusivement constituées de calcite (marbres), de quartz (quartzites), de
plagioclase (anorthosites) ou d’olivine (dunites).
3.5 STRUCTURES ET CONTRAINTES
Certaines structures des roches métamorphiques sont héritées de la roche initiale (le
protolithe). C’est souvent le cas pour les roches du métamorphisme de contact qui se
développent sous contraintes isotropes et conservent souvent la trace de la stratification
sédimentaire du protolithe. Des structures héritées des roches ignées sont également
Figure 3.5 – Recristallisation à l’état solide
a) Recristallisation dynamique : les grains soumis à la déformation se divisent en
sous-grains (sg) et recristallisent en néoblastes (n) ; il en résulte une minimisation
de l’énergie de dislocation. Les reliques déformées des grains initiaux constituent
les porphyroclastes. b) Recristallisation statique tardi- et postcinématique : les grains
initiaux (limites en pointillé) se réorganisent, se réorientent et croissent en dimension
par migration des joints de grain ; il en résulte une minimisation de l’énergie de
surface intercristalline. Échelle de la figure : 2 mm environ. (Kornprobst, 2001)
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3.4.2 La recristallisation statique
Il s’agit d’un processus principalement statique, éventuellement postdynamique,
affectant une roche maintenue à températures élevées. Il est contrôlé principalement
par la minimisation de l’énergie de surface intergranulaire. Les joints de grain (ou
interfaces) correspondent en effet à des domaines structuraux désordonnés dans
lesquels les atomes ne présentent pas l’arrangement régulier qui les caractérise au sein
des cristaux. Les joints de grain mobilisent donc une énergie de désordre, d’autant
plus importante que les interfaces sont plus étendues, et à laquelle il faut ajouter un
effet de tension de surface. La minimisation de cette énergie de surface exige une
diminution de la surface intergranulaire, c’est-à-dire une augmentation de la dimension des grains par migration des joints de grain (figure 3.5b). En conséquence, le
nombre de grains de la roche diminue. Dans un système monominéral placé sous
contraintes isotropes et à température convenable, la surface intergranulaire minimum
correspond au développement de grains équidimensionnels dont les faces font entre
elles des angles de 120°. Ce cas idéal est approximativement réalisé dans les roches
presque exclusivement constituées de calcite (marbres), de quartz (quartzites), de
plagioclase (anorthosites) ou d’olivine (dunites).
3.5 STRUCTURES ET CONTRAINTES
Certaines structures des roches métamorphiques sont héritées de la roche initiale (le
protolithe). C’est souvent le cas pour les roches du métamorphisme de contact qui se
développent sous contraintes isotropes et conservent souvent la trace de la stratification
sédimentaire du protolithe. Des structures héritées des roches ignées sont également
Figure 3.5 – Recristallisation à l’état solide
a) Recristallisation dynamique : les grains soumis à la déformation se divisent en
sous-grains (sg) et recristallisent en néoblastes (n) ; il en résulte une minimisation
de l’énergie de dislocation. Les reliques déformées des grains initiaux constituent
les porphyroclastes. b) Recristallisation statique tardi- et postcinématique : les grains
initiaux (limites en pointillé) se réorganisent, se réorientent et croissent en dimension
par migration des joints de grain ; il en résulte une minimisation de l’énergie de
surface intercristalline. Échelle de la figure : 2 mm environ. (Kornprobst, 2001)
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