Chapitre 5 • Le rôle de la composition chimique…
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compositions des minéraux et des roches les contenant peuvent être visualisées sur
un segment matérialisant les variations respectives de deux constituants c1 et c2
(figure 1.1). Cette représentation binaire respecte la règle des phases. Ces segments,
reportés dans les deux champs divariants, permettent de prédire les paragenèses
possibles. Dans le champ divariant à basse température, une seule paragenèse est
possible quelle que soit la composition de la roche R. Dans le champ divariant à
haute température, deux paragenèses sont possibles pour le même intervalle de P/T :
A + C et B + C. Les roches R1 et R2 ont une même paragenèse à P0T0 (avec des
proportions A/B différentes), mais deux paragenèses différentes à P1T1. Remarquons
que le nombre de minéraux de la paragenèse égal à 2 (M = C) est un maximum. En
effet, si la composition de la roche R coïncide avec celle d’un des trois minéraux, la
paragenèse de cette roche contient ce seul minéral.
5.3.2 Système à 3 constituants
Considérons les 3 constituants indépendants : SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO. Les variations de
composition chimique d’un système à 3 constituants sont représentées dans un triangle
(figure 5.2). Le système permet de représenter les minéraux suivants : quartz, sillimanite, saphirine, orthopyroxène, spinelle et les roches qui les contiennent. Nous avons
choisi les pôles purs magnésiens des minéraux. Le quartz de composition SiO 2 est
au sommet SiO 2 du triangle ; la sillimanite, de composition Al 2 SiO 5 que l’on peut
réécrire Al 2 O 3 ,SiO 2 , se situe au milieu du côté SiO 2 -Al 2 O 3 ; et ainsi de suite pour le
spinelle, l’orthopyroxène et la saphirine.
La règle des phases indique que si le nombre de constituants chimiques C est égal
à 3, la paragenèse, l’assemblage divariant d’une roche contient M = 3 minéraux. Des
lignes de liaison relient les minéraux en équilibre et dessinent des triangles partiels sur
la figure 5.2. Une roche à l’intérieur d’un triangle partiel contient les trois minéraux
situés au sommet de celui-ci. La proportion respective de ces trois minéraux dépend
de la position du point représentatif de la composition de la roche dans ce triangle
partiel. Dans le triangle de gauche de la figure 5.2, les deux roches (points vides) ont
la même paragenèse à Opx + Qtz + Sil, mais la proportion des minéraux est différente.
Les lignes de liaison ne peuvent pas se couper. En effet, si deux lignes se coupent,
elles indiquent que la roche contient quatre minéraux : conformément à la règle des
phases, il s’agit soit d’un assemblage univariant dans le système considéré à C = 3,
soit d’un assemblage divariant dans un système à C = 4. Dans ce deuxième cas, il
faut trouver le constituant qui a été « oublié » ou « négligé ».
Compte tenu de la position des différents minéraux, deux solutions sont possibles,
représentées par les deux triangles. Chaque solution correspond à un domaine
divariant DP-DT. Ces domaines sont séparés par un assemblage univariant. Cet
assemblage univariant est constitué des quatre minéraux (M = C + 1) des 2 lignes de
liaison qui se remplacent mutuellement : les lignes Opx-Sil et Qtz-Spr.
Ces deux triangles résument les paragenèses possibles des roches en fonction des
proportions des trois constituants chimiques pour une gamme de P et T fixées.
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compositions des minéraux et des roches les contenant peuvent être visualisées sur
un segment matérialisant les variations respectives de deux constituants c1 et c2
(figure 1.1). Cette représentation binaire respecte la règle des phases. Ces segments,
reportés dans les deux champs divariants, permettent de prédire les paragenèses
possibles. Dans le champ divariant à basse température, une seule paragenèse est
possible quelle que soit la composition de la roche R. Dans le champ divariant à
haute température, deux paragenèses sont possibles pour le même intervalle de P/T :
A + C et B + C. Les roches R1 et R2 ont une même paragenèse à P0T0 (avec des
proportions A/B différentes), mais deux paragenèses différentes à P1T1. Remarquons
que le nombre de minéraux de la paragenèse égal à 2 (M = C) est un maximum. En
effet, si la composition de la roche R coïncide avec celle d’un des trois minéraux, la
paragenèse de cette roche contient ce seul minéral.
5.3.2 Système à 3 constituants
Considérons les 3 constituants indépendants : SiO 2 -Al 2 O 3 -MgO. Les variations de
composition chimique d’un système à 3 constituants sont représentées dans un triangle
(figure 5.2). Le système permet de représenter les minéraux suivants : quartz, sillimanite, saphirine, orthopyroxène, spinelle et les roches qui les contiennent. Nous avons
choisi les pôles purs magnésiens des minéraux. Le quartz de composition SiO 2 est
au sommet SiO 2 du triangle ; la sillimanite, de composition Al 2 SiO 5 que l’on peut
réécrire Al 2 O 3 ,SiO 2 , se situe au milieu du côté SiO 2 -Al 2 O 3 ; et ainsi de suite pour le
spinelle, l’orthopyroxène et la saphirine.
La règle des phases indique que si le nombre de constituants chimiques C est égal
à 3, la paragenèse, l’assemblage divariant d’une roche contient M = 3 minéraux. Des
lignes de liaison relient les minéraux en équilibre et dessinent des triangles partiels sur
la figure 5.2. Une roche à l’intérieur d’un triangle partiel contient les trois minéraux
situés au sommet de celui-ci. La proportion respective de ces trois minéraux dépend
de la position du point représentatif de la composition de la roche dans ce triangle
partiel. Dans le triangle de gauche de la figure 5.2, les deux roches (points vides) ont
la même paragenèse à Opx + Qtz + Sil, mais la proportion des minéraux est différente.
Les lignes de liaison ne peuvent pas se couper. En effet, si deux lignes se coupent,
elles indiquent que la roche contient quatre minéraux : conformément à la règle des
phases, il s’agit soit d’un assemblage univariant dans le système considéré à C = 3,
soit d’un assemblage divariant dans un système à C = 4. Dans ce deuxième cas, il
faut trouver le constituant qui a été « oublié » ou « négligé ».
Compte tenu de la position des différents minéraux, deux solutions sont possibles,
représentées par les deux triangles. Chaque solution correspond à un domaine
divariant DP-DT. Ces domaines sont séparés par un assemblage univariant. Cet
assemblage univariant est constitué des quatre minéraux (M = C + 1) des 2 lignes de
liaison qui se remplacent mutuellement : les lignes Opx-Sil et Qtz-Spr.
Ces deux triangles résument les paragenèses possibles des roches en fonction des
proportions des trois constituants chimiques pour une gamme de P et T fixées.
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