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4.1 • Structure et relations chronologiques cristallisation-déformation
quartz) qui dessinent des structures hélicitiques (figure 4.2b) qui résultent, en général,
d’une rotation des cristaux au cours de leur développement.
c) Les phases postcinématiques
Elles se développent indépendamment des contraintes liées à la formation de la
foliation. Elles ont souvent une croissance porphyroblastique typique des phases de
recristallisation statique, qui conduit à la formation de cristaux de grande dimension
par rapport aux autres éléments de la roche (porphyroblastes ; figure 6, planche 1).
Leurs formes se surimposent aux structures antérieures (schistosités, plis, crénulations)
dont il est possible d’observer les traces à l’intérieur de ces cristaux (figure 4.2c).
Lorsqu’ils sont biréfringents ces minéraux sont caractérisés par une extinction franche
qui s’oppose à l’extinction ondulante des porphyroclastes.
La relation chronologique entre la recristallisation métamorphique et la ou les
phases de déformation permet de situer dans quels intervalles de température et de
pression s’effectuent ces épisodes de déformation, ce que le tectonicien ne peut pas
faire avec la seule étude de la déformation. Revenons à la figure 4.1. Les micas, qui
sont chlorite, muscovite et biotite, se disposent dans les plans de schistosité ; on dit
que les plans S1 et S2 sont marqués par (ou portent) ces trois minéraux. Cette localisation des micas dans les plans de schistosité montre que ceux-ci cristallisent
préférentiellement pendant la déformation qui augmente la cinétique de réaction : ils
sont syncinématiques. Ceci indique que ces deux déformations se sont réalisées dans
les conditions de stabilité de ces trois micas. Du grenat (Grt) est enveloppé par la
schistosité 2, tandis qu’il fossilise des inclusions orientées selon la direction moyenne
de S1 (si l’on fait abstraction des microplis qui n’affectent pas le grenat). Ce grenat
a donc cristallisé pendant la S1 (ou légèrement après). Ce minéral se forme à plus
hautes températures que les micas, au cours de la réaction Chl + Ms + Qtz = Grt
+ Bt +
représentée sur le diagramme PT de la figure 4.1. Comme beaucoup de
réactions (voir paragraphe 8.1), celle-ci ne se réalise pas à une température fixe (à
une pression donnée), mais sur un intervalle de température. La paragenèse contemporaine de S1 est chlorite + muscovite + biotite + grenat + quartz et matérialise le
pic du métamorphisme dans les conditions du faciès Schistes verts. Le trajet PTt en
boucle retrace l’évolution probable de cette roche dans un contexte tectonique de
convergence. Les conditions P-T des différentes phases de déformation peuvent être
positionnées sur cette boucle, conformément à la chronologie relative définie sur la
figure 4.1. La position de P1 se situe aux températures de réalisation de la réaction
responsable de la formation du grenat. La phase de déformation 2, sans grenat
correspond à des conditions de plus basses températures que précédemment et est
représentée sur le diagramme PT à gauche de la réaction. Il en est de même pour P3.
Ainsi, cette métapélite « fossilise » les conditions du pic thermique, mais également
des indices du trajet PTt rétrograde (en température et pression). Par contre, elle ne
préserve aucune information de son histoire précoce, c’est-à-dire, le trajet prograde
jusqu’au pic en T ! Que ce soit du point de vue structural ou métamorphique,
cette roche ne préserve que la fin de son histoire orogénique, une constatation bien
décevante !
V H 2 O
9782100522682-Nicollet.fm Page 49 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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quartz) qui dessinent des structures hélicitiques (figure 4.2b) qui résultent, en général,
d’une rotation des cristaux au cours de leur développement.
c) Les phases postcinématiques
Elles se développent indépendamment des contraintes liées à la formation de la
foliation. Elles ont souvent une croissance porphyroblastique typique des phases de
recristallisation statique, qui conduit à la formation de cristaux de grande dimension
par rapport aux autres éléments de la roche (porphyroblastes ; figure 6, planche 1).
Leurs formes se surimposent aux structures antérieures (schistosités, plis, crénulations)
dont il est possible d’observer les traces à l’intérieur de ces cristaux (figure 4.2c).
Lorsqu’ils sont biréfringents ces minéraux sont caractérisés par une extinction franche
qui s’oppose à l’extinction ondulante des porphyroclastes.
La relation chronologique entre la recristallisation métamorphique et la ou les
phases de déformation permet de situer dans quels intervalles de température et de
pression s’effectuent ces épisodes de déformation, ce que le tectonicien ne peut pas
faire avec la seule étude de la déformation. Revenons à la figure 4.1. Les micas, qui
sont chlorite, muscovite et biotite, se disposent dans les plans de schistosité ; on dit
que les plans S1 et S2 sont marqués par (ou portent) ces trois minéraux. Cette localisation des micas dans les plans de schistosité montre que ceux-ci cristallisent
préférentiellement pendant la déformation qui augmente la cinétique de réaction : ils
sont syncinématiques. Ceci indique que ces deux déformations se sont réalisées dans
les conditions de stabilité de ces trois micas. Du grenat (Grt) est enveloppé par la
schistosité 2, tandis qu’il fossilise des inclusions orientées selon la direction moyenne
de S1 (si l’on fait abstraction des microplis qui n’affectent pas le grenat). Ce grenat
a donc cristallisé pendant la S1 (ou légèrement après). Ce minéral se forme à plus
hautes températures que les micas, au cours de la réaction Chl + Ms + Qtz = Grt
+ Bt +
représentée sur le diagramme PT de la figure 4.1. Comme beaucoup de
réactions (voir paragraphe 8.1), celle-ci ne se réalise pas à une température fixe (à
une pression donnée), mais sur un intervalle de température. La paragenèse contemporaine de S1 est chlorite + muscovite + biotite + grenat + quartz et matérialise le
pic du métamorphisme dans les conditions du faciès Schistes verts. Le trajet PTt en
boucle retrace l’évolution probable de cette roche dans un contexte tectonique de
convergence. Les conditions P-T des différentes phases de déformation peuvent être
positionnées sur cette boucle, conformément à la chronologie relative définie sur la
figure 4.1. La position de P1 se situe aux températures de réalisation de la réaction
responsable de la formation du grenat. La phase de déformation 2, sans grenat
correspond à des conditions de plus basses températures que précédemment et est
représentée sur le diagramme PT à gauche de la réaction. Il en est de même pour P3.
Ainsi, cette métapélite « fossilise » les conditions du pic thermique, mais également
des indices du trajet PTt rétrograde (en température et pression). Par contre, elle ne
préserve aucune information de son histoire précoce, c’est-à-dire, le trajet prograde
jusqu’au pic en T ! Que ce soit du point de vue structural ou métamorphique,
cette roche ne préserve que la fin de son histoire orogénique, une constatation bien
décevante !
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