Chapitre 6 • Les réactions métamorphiques
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DP est égal à P – P° ; P° = 1 bar est négligeable devant P (plusieurs kb). Aussi peut-on
simplifier, en prenant DP = P. Réécrivons l’expression précédente :
D r G = D r H° – T . D r S° + D r V . P = 0 ou encore P = (D r S°/D r V)T – D r H°/D r V.
Ceci est l’équation d’une droite (du type y = ax + b) dans l’espace P-T. En réalité,
les choses sont un peu plus compliquées, car H, S et V ne sont pas des constantes :
V varie en fonction de P et H et S en fonction de P et T. En conséquence, la réaction
n’est pas une droite, mais une courbe dans l’espace PT. On peut, si l’on connaît les
valeurs de H, S et V des différents minéraux, dessiner quantitativement la réaction A
+ B = C dans un diagramme PT. L’exemple des silicates d’alumine est donné dans le
paragraphe suivant (figure 6.2).
6.2 RÉACTIONS SOLIDE-SOLIDE
ENTRE MINÉRAUX ANHYDRES
6.2.1 Réactions de transition polymorphique :
les silicates d’alumine
Les minéraux polymorphes sont des minéraux qui ont la même composition chimique,
mais des structures cristallines différentes ; leurs champs de stabilité dans le domaine
pression-température sont également différents. Il existe de nombreux exemples de
polymorphes dans les systèmes naturels. Ainsi, six minéraux différents, correspondant
à six architectures cristallines différentes, ont exactement la même composition
Figure 6.1 – Diagramme P-T-G montrant les surfaces d’énergie libre G C
et G A+B pour le minéral C et l’association de minéraux A+B.
La ligne de réaction A + B = C sur le plan PT est la projection de l’intersection de
ces deux surfaces. À basses T, l’assemblage stable est A + B, car il a la plus faible
énergie. À plus hautes T, au-delà de la réaction, C est la phase stable, car elle a
l’énergie la plus faible.
T
P
A + B
C
G
G ( A + B )
G ( C )
9782100522682-Nicollet.fm Page 80 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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DP est égal à P – P° ; P° = 1 bar est négligeable devant P (plusieurs kb). Aussi peut-on
simplifier, en prenant DP = P. Réécrivons l’expression précédente :
D r G = D r H° – T . D r S° + D r V . P = 0 ou encore P = (D r S°/D r V)T – D r H°/D r V.
Ceci est l’équation d’une droite (du type y = ax + b) dans l’espace P-T. En réalité,
les choses sont un peu plus compliquées, car H, S et V ne sont pas des constantes :
V varie en fonction de P et H et S en fonction de P et T. En conséquence, la réaction
n’est pas une droite, mais une courbe dans l’espace PT. On peut, si l’on connaît les
valeurs de H, S et V des différents minéraux, dessiner quantitativement la réaction A
+ B = C dans un diagramme PT. L’exemple des silicates d’alumine est donné dans le
paragraphe suivant (figure 6.2).
6.2 RÉACTIONS SOLIDE-SOLIDE
ENTRE MINÉRAUX ANHYDRES
6.2.1 Réactions de transition polymorphique :
les silicates d’alumine
Les minéraux polymorphes sont des minéraux qui ont la même composition chimique,
mais des structures cristallines différentes ; leurs champs de stabilité dans le domaine
pression-température sont également différents. Il existe de nombreux exemples de
polymorphes dans les systèmes naturels. Ainsi, six minéraux différents, correspondant
à six architectures cristallines différentes, ont exactement la même composition
Figure 6.1 – Diagramme P-T-G montrant les surfaces d’énergie libre G C
et G A+B pour le minéral C et l’association de minéraux A+B.
La ligne de réaction A + B = C sur le plan PT est la projection de l’intersection de
ces deux surfaces. À basses T, l’assemblage stable est A + B, car il a la plus faible
énergie. À plus hautes T, au-delà de la réaction, C est la phase stable, car elle a
l’énergie la plus faible.
T
P
A + B
C
G
G ( A + B )
G ( C )
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