Métamorphisme

[invite1aea3448]

Bonsoir à vous,


Petite question, certainement bête, mais il y a quelque chose que je ne comprend pas.

Le métamorphisme correspond à une transformation dans l'association minéralogique de la roche à l'état solide. Ainsi, pour des conditions précises de températures et de pressions, certaines associations minéralogiques sont stables. Ainsi, l'observation d'éclogites par exemple témoigne d'une association de grenats + jadéites à grande profondeur ... mais dans ce cas comment expliquer que l'on puisse en observer à la surface dans nos conditions standards ?
Les conditions de pressions et de températures étant modifiées, les associations de minéraux ne devraient pas changer par la même ? Une des explications possibles est que le métamorphisme est une réaction très longue, d'où le fait que l'on puisse trouver à la surface des roches issues d'un métamorphisme de haute-pression, mais cela ne me semble pas convenable. En effet, pour la série de métagabbros qu'on observe dans l'arc alpin par exemple, certaines roches, dont les associations minéralogiques se forment à des conditions bien différentes de celles en surface, ont l'air d'être restées en surface relativement longtemps.
Pouvez m'expliquer cela svp ?

Merci,

Cordialement.
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Petite question, certainement bête, mais il y a quelque chose que je ne comprend pas.

et non, pas bête du tout (je dis ca parce que je me suis posé la meme question il y a longtemps )

A la surface, (P= 1bar, T=20ºC), le facies métamorphique est un équivalent du sol: argiles±quartz±calcite± quelques autres minéraux stables a la surface. La raison pour laquelle on observe des roches métamorphiques (et magmatiques) variées et dans un état frais réside dans le fait que le métamorphisme prograde (augmentation de P et T) n'est pas l'exact équivalent inverse du métamorphisme rétrograde (diminution de P et T).

Le parametre essentiel qui crée cette non équivalence est l'eau. Eventuellement le CO₂ mais H₂O est le composé principal a considerer. Puisque tu prends l'eclogite mafique comme exemple, les réactions métamorphiques générales qui ont lieu sont la transformation d'un basalte alteré, en schiste vert, puis en schiste bleu, puis en éclogite.

Chacune de ces réactions est du type 'mineral 1 --> mineral 2 + H₂O' (réaction générale valable pour tout les métamorphismes progrades classiques); l'eau forme des fluides hydrothermaux qui éventuellement aboutissent en surface d'une maniere ou d'une autre. Les minéraux tres hydrates du basalte alteré sont des argiles & zeolites qui deviennent des amphiboles, epidotes & chlorites dans les schistes verts, des amphiboles & lawsonite dans les schistes bleus, pour finir au stade éclogite UHP ou il n'y a quasi plus de mineraux hydratés (essentiellement pyroxenes & grenats).

Lorsque la roche remonte vers la surface, ces réactions devraient se faire en sens inverse (mineral 2 + H₂O --> mineral 1), mais cela nécessite un apport d'eau qui est généralement absent. Du coup, elles peuvent atteindre la surface dans un état plus ou moins 'frais'.

En surface, suivant les conditions physico-chimiques, la cinétique de métamorphisme rétrograde peut etre lente. Sur Terre, l'eau est abondamment disponible pour que ces réactions aient lieu, mais les temperatures relativement basses rendent la réactivite assez faible et elles n'ont lieu qu'en surface et le long de fractures, pas dans la masse de la roche.
Sous les tropiques ou dans les zones volcaniques/hydrothermales, l'altération peut etre assez rapide, mais en climat polaire ou montagneux, cette altération chimique est limitée, permettant de garder des roches et minéraux a la surface pendant une certaine période de temps.

Un exemple extreme de l'effet de l'eau sur la cinétique sont les verres volcaniques. Sur Terre, on trouve rarement des obsidiennes de plusieurs dizaines de millions d'annees car elles se devitrifient assez rapidement. Les obsidiennes tertiaires existent, mais du Mesozoique, a ma connaissance, ca n'est pas preserve. La dévitrification est du a la presence d'eau dans le verre, facilitant la migration des atomes entrainant la cristallisation. Sur la Lune, l'absence d'eau permet de conserver des verres vieux de 4 milliards d'annees qui ne se dévitrifient pas.
Pour le metamorphisme, c'est le meme concept, l'eau facilite la migration des atomes et donc les réactions metamorphiques. Sans eau, tout cela devient beaucoup plus lent.

T-K

[invite1aea3448]

Désolé de répondre avec tant de retard, sachez que votre réponse m'a été d'une aide précieuse et que j'ai honte de vous remercier si tard!
J'aurais dans le futur peut-être 2 ou 3 questions sur cela.

[invite1a0d3711]

Bonjour !! J'aimerai savoir si, dire que la paragenèse d'une roche métamorphiques nous permet d'avoir des informations sur le degré du métamorphisme serai-je insuffisant ? Ou s'il faut impérativement ajouté que cette paragenèse nous donne enfaite des informations sur le faciès métamorphiques ???
....parce je me dis pour une paragenèse donné, par exemple la présence de minéraux comme la chlorite , la serpentine dans une roche nous permettra de dire que cette roche à été formé à un degré de métamorphisme faible et que ce degré de métamorphisme nous donnera ensuite des informations sur le faciès associé à ce degré de métamorphisme.... Donc m'a question est de savoir si la paragenèse nous donne des informations sur le degré du métamorphisme ou sur le faciès métamorphiques ? Ou si c'est deux notion son complémentaire c'est à dire selle nous donne des informations sur les deux ( degré de métamorphisme et faciès métamorphiques).
J'espère que vous me comprenez

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1a0d3711]

La paragenèse peut telle nous permettre de donner l'origine de la roche métamorphiques ou y'a t'il un autre paramètres qui nous permettrait d'avoir des informations sur l'origine de la roches métamorphique ?

[invite1a0d3711]

Pour les séquences métamorphiques les données relativement à la description des séquence métamorphiques sont telle uniquement que la compostions chimique et les conditions thermodynamique ??
Je pose cette question car je me dis qu'il peux avoir d'autre paramètre comme le Facies par exemple qui permettre de décrire une séquence métamorphiques

[Tawahi-Kiwi]

dire que la paragenèse d'une roche métamorphiques nous permet d'avoir des informations sur le degré du métamorphisme serai-je insuffisant ? Ou s'il faut impérativement ajouté que cette paragenèse nous donne enfaite des informations sur le faciès métamorphiques ???

En theorie, un facies metamorphique est un ensemble de parageneses qui on un (ou des mineraux) en commun.
C'est seulement en theorie car ces facies metamorphiques (qui determinent donc un intervalle de pression et temperature dans lequel ils existent) sont appliques a des roches qui sont incapables de produire le mineral-type du facies en question. Ex: facies de schistes bleus => bleu car la presence de glaucophane; schiste car nombreux phyllosilicates presents... mais ce n'est vrai qu'avec un protolithe metabasaltique. Avec une leptynite, elle peut etre en facies de schistes bleu (en terme de conditions P-T) mais il n'y aura aucun des mineraux typiques.

Une paragenese metamorphique (assemblage des mineraux a l'equilibre) donne une region de pression et temperature possible (plus petite qu'un facies). Lorsque l'on etudie la composition chimiques des mineraux de cette paragenese, on peut en arriver a une estimation relativement precise de P et T.

La paragenèse peut telle nous permettre de donner l'origine de la roche métamorphiques

Oui, le protolithe est le facteur majeur qui influence la paragenese. C'est lui qui donne la composition chimique du systeme.

Pour les séquences métamorphiques les données relativement à la description des séquence métamorphiques sont telle uniquement que la compostions chimique et les conditions thermodynamique ??

Une sequence metamorphique est une succession de paragenese (un mineral apparait, un autre disparait, etc.). Les facies ne sont que des groupes de parageneses. Tu peux avoir une sequence metamorphique qui ne reste que dans un seul facies.

T-K