Chapitre 4 • Relations chronologiques : déformation et recristallisation…
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Cet exemple démontre le rôle de la déformation sur la cinétique de la réaction.
Nous reviendrons sur la déstabilisation du silicate d’alumine en muscovite au paragraphe 6.4.2.
4.3 TRAJETS PTt ET CHRONOLOGIE
Dans les paragraphes précédents, nous avons montré que le développement de nouvelles
schistosités et de nouveaux assemblages minéralogiques au cours de phases successives de déformation permet de tracer un trajet PTt dans lequel la chronologie est
relative. Les différentes associations minérales, dont la succession s’observe par rapport
au développement d’une ou plusieurs schistosités, ou encore par une zonation chimique
plus ou moins continue des cristaux, caractérisent l’évolution des conditions P-T au
cours du métamorphisme. La figure 4.6a décrit l’évolution polyphasée d’un micaschiste éclogitique de la zone de Sésia-Lanzo dans les Alpes italiennes. Dans ce
cas, la succession des recristallisations correspond, a priori, au déroulement d’un
seul cycle tectonométamorphique. Cette évolution correspond, selon Pognante, 1991,
à l’exhumation rapide d’une roche des unités de la croûte océanique alpine préalablement subduite. Cependant, une connaissance du paramètre temps absolu, grâce à la
géochronologie, permettrait de confirmer cette proposition.
La datation absolue peut mettre en évidence la superposition de deux événements
distincts dans le temps, appartenant à des cycles orogéniques distincts. Cela peutêtre l’âge de mise en place du protolithe et celui du métamorphisme d’une éclogite
ou d’un orthogneiss ou encore les âges d’événements métamorphiques successifs
polycycliques.
L’unité de Sésia-Lanzo, dans les Alpes Italiennes, montre un bel exemple de polymétamorphisme illustré par la figure 4.6 b. Des assemblages granulitiques de haute
température formés dans la croûte inférieure à la fin du cycle orogénique hercynien
(280 Ma) sont partiellement préservés et partiellement remplacés par des assemblages
de HP-BT d’âge alpin (65 Ma). Comment relier, sur un même trajet PTt, ces deux
événements d’âge très différents ? Deux chemins distincts sont proposés sur la
figure 4.6 b : l’un relie directement les deux événements (1) et (2) tandis que l’autre
dessine une boucle qui passe par les conditions de (ou proches de) la surface.
Rappelons qu’une conséquence du premier principe de thermodynamique est
que, lorsqu’un système passe d’un état 1 à un état 2 par une série de transformations
quelconques, la somme algébrique des énergies échangées ne dépend que de l’état
initial et l’état final et est indépendante de la série des transformations. Concrètement,
cela signifie que, pour une roche métamorphique, il n’y a pas qu’un seul chemin PTt
possible (et en particulier, la ligne droite en pointillé sur la figure 4.6 b) pour joindre
deux points dans l’espace P-T.
Dans le cas présent, pourquoi relier les 2 points par un tracé courbe qui passe par
les conditions de (ou proche de) la surface ? Les granulites de la fin du cycle orogénique
hercynien (280 Ma) se sont formées dans des conditions thermiques élevées qui ne
correspondent pas aux conditions dans une lithosphère stable : ces conditions n’ont
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Cet exemple démontre le rôle de la déformation sur la cinétique de la réaction.
Nous reviendrons sur la déstabilisation du silicate d’alumine en muscovite au paragraphe 6.4.2.
4.3 TRAJETS PTt ET CHRONOLOGIE
Dans les paragraphes précédents, nous avons montré que le développement de nouvelles
schistosités et de nouveaux assemblages minéralogiques au cours de phases successives de déformation permet de tracer un trajet PTt dans lequel la chronologie est
relative. Les différentes associations minérales, dont la succession s’observe par rapport
au développement d’une ou plusieurs schistosités, ou encore par une zonation chimique
plus ou moins continue des cristaux, caractérisent l’évolution des conditions P-T au
cours du métamorphisme. La figure 4.6a décrit l’évolution polyphasée d’un micaschiste éclogitique de la zone de Sésia-Lanzo dans les Alpes italiennes. Dans ce
cas, la succession des recristallisations correspond, a priori, au déroulement d’un
seul cycle tectonométamorphique. Cette évolution correspond, selon Pognante, 1991,
à l’exhumation rapide d’une roche des unités de la croûte océanique alpine préalablement subduite. Cependant, une connaissance du paramètre temps absolu, grâce à la
géochronologie, permettrait de confirmer cette proposition.
La datation absolue peut mettre en évidence la superposition de deux événements
distincts dans le temps, appartenant à des cycles orogéniques distincts. Cela peutêtre l’âge de mise en place du protolithe et celui du métamorphisme d’une éclogite
ou d’un orthogneiss ou encore les âges d’événements métamorphiques successifs
polycycliques.
L’unité de Sésia-Lanzo, dans les Alpes Italiennes, montre un bel exemple de polymétamorphisme illustré par la figure 4.6 b. Des assemblages granulitiques de haute
température formés dans la croûte inférieure à la fin du cycle orogénique hercynien
(280 Ma) sont partiellement préservés et partiellement remplacés par des assemblages
de HP-BT d’âge alpin (65 Ma). Comment relier, sur un même trajet PTt, ces deux
événements d’âge très différents ? Deux chemins distincts sont proposés sur la
figure 4.6 b : l’un relie directement les deux événements (1) et (2) tandis que l’autre
dessine une boucle qui passe par les conditions de (ou proches de) la surface.
Rappelons qu’une conséquence du premier principe de thermodynamique est
que, lorsqu’un système passe d’un état 1 à un état 2 par une série de transformations
quelconques, la somme algébrique des énergies échangées ne dépend que de l’état
initial et l’état final et est indépendante de la série des transformations. Concrètement,
cela signifie que, pour une roche métamorphique, il n’y a pas qu’un seul chemin PTt
possible (et en particulier, la ligne droite en pointillé sur la figure 4.6 b) pour joindre
deux points dans l’espace P-T.
Dans le cas présent, pourquoi relier les 2 points par un tracé courbe qui passe par
les conditions de (ou proche de) la surface ? Les granulites de la fin du cycle orogénique
hercynien (280 Ma) se sont formées dans des conditions thermiques élevées qui ne
correspondent pas aux conditions dans une lithosphère stable : ces conditions n’ont
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