Cours métam S5 (II)

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  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    VI/ NOTION DE FACIES ET D'ISOGRADE

    1) Isograde

    Chl Bi Grenat Staurotide disthne sillimanite

    La succession de ces minraux marque un accroissement dudegr du mtamorphisme. l'apparition de chacun des minraux

    permet de tracer des lignes d'gale intensit de transformation

    (= les isogrades), qui correspondent la limite extrieur de la

    zone dfinie par le minral repre.

    Les Isogrades s'tablissent dans le sens d'une intensit

    croissante de transformation, en indiquant les apparitions de

    minraux par le signe (+) et les disparitions par le signe (-).

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    Les isogrades permettent l'valuation des conditions physiques des

    transformations des roches mtamorphiques, qu'il s'agit de mtamorphisme

    rgional ou de contact.L'utilisation des isogrades cartographie des terrains mtamorphiques

    La composition

    minralogique desroches mtamorphiques

    varie selon la nature de

    la roche originelle et le

    degr de mtamorphisme

    (transformation) quelle

    a subi.

    + Mus + And + Sill

    VI/ NOTION DE FACIES ET D'ISOGRADE

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    2) Facis

    Un facis mtamorphique est un domaine de P et de T dans

    lequel on regroupe des roche de compositions diffrentes et

    ayant subit le mtamorphisme dans des conditions de

    pression et de Temprature voisines.Autrement dit : les diffrences minralogiques observables

    dans les roches de composition chimique comparable sont

    dues des diffrences de conditions physiques.

    On prend pour rfrence des roches de composition basique,

    particulirement sensibles aux variations T.P.

    VI/ NOTION DE FACIES ET D'ISOGRADE

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    VI/ NOTION DE FACIES ET D'ISOGRADE

    2) Facis

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    roches basiques roche plitiquesSchistes verts

    Chlorite, Albite, Actinote,

    Epidote

    Biotite, Muscovite,

    Chlorite, Chloritode

    Amphibolites Plagioclase, Hornblende

    Biotite, Muscovite,

    Staurotide, Grenat,

    Al2SiO5

    Granulites

    Plagioclase,

    Clinopyroxne,

    Orthopyroxne

    Biotite, Grenat, Cordirite,

    Al2SiO5

    Schistes bleusGlaucophane, Epidote,Chlorite, Lawsonite

    Muscovite, Chlorite,Chloritode, Grenat

    Eclogites Grenat, Omphacite

    Grenat, Muscovite,

    Disthne

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    HP

    BP

    MP

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    Distribution Spatial des Facis Metamorphiques

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    VII/ REPRESSENTATIONS GRAPHIQUES (diagrammes triangulaires)

    Ces diagrammes permettent de reprsenter dans une figure deux

    dimensions la composition de roches et de minraux en fonction de troisconstituants (systmes ternaires).

    Pour cela on corrige l'analyse chimique en ramenant 100 la somme des

    3 constituants considrs.

    ex : A = 50

    B = 20

    C = 30

    A

    CB

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    Un outil extrmement puissant pour comprendre pourquoi

    tels ou tels minraux ne peuvent exister ensemble dans une

    mme roche, dans un intervalle donn de P et T.

    Des diagrammes qui permettent de comprendre d'un

    simple coup d'il que telles paragenses diffrentes sontlies de faibles diffrences de compositions chimiques ou,

    au contraire,ne se sont pas formes dans les mmes

    conditions P-T.

    VII/ REPRESSENTATIONS GRAPHIQUES (diagrammes triangulaires)

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    1) Reprsentation A. C. F

    Ce diagramme est tablie pour les roches sature en silice, pour reprsenter

    les paragenses minrales satures en silice.Il permet de reprsenter des assemblages minralogiques dans des roches

    ayant des compositions diverses et affectes par des grades diffrents de

    mtamorphisme.

    Elle permet aussi d'avoir un nombre maximum de minraux.

    A- Correspond au ple alumineux, et plus

    prcisment l'alumine non lie aux alcalins

    A = (Al2O3 + Fe2O3)(Na2O + K2O)

    C = CaO

    F = FeO + MgO + MnO

    A

    CF

    VII/ REPRESSENTATIONS GRAPHIQUES (diagrammes triangulaires)

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    Exemples :

    - Silicate d'alumine : SiAl2O5 = (SiO2, Al2O3)

    A = (Al2O3 + Fe2O3) - (Na2O +K2O)1 0 0 0 ______>100%

    C = CaO = 0 ______> 0 %

    F = FeO + MgO + MnO = 0______

    > 0 %

    - Cordirite : (Fe,Mg)2 Al3(Si5AlO18)

    = 5SiO2, 2Al2O3, 2(Fe, Mg)O

    A = 2Al2O3 ______> 50%C = CaO ______> 0 %

    F = 2 (Fe, Mg)O ______> 50%

    A

    CF

    Cord

    VII/ REPRESSENTATIONS GRAPHIQUES (diagrammes triangulaires)

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    - Albite : Na Al SiO3O8 = (Na2O Al2O3 6SiO2)

    A = Al2O3 - Na2O = 1-1 = 0

    C = 0F = 0

    -Muscovite : (KAl2 Si3 Al O10)(OH)2

    = (K2O, 3Al2O3,6SiO2, 4H2O)A = 3Al2O3 - K20 = 1

    C = 0

    F = 0

    La moscovite et les silicates d'Alumine s'inscrivent dans le mme point

    alors qu'ils sont diffrents, d'o la ncessite d'utiliser un autre

    diagramme.

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    2) Diagramme A'FK:

    Le diagramme A'FK est utilis pour la reprsentation des minrauxcontenant K2O (Feldspaths potassiques, muscovite, Biolite,

    Stilpnomlane). Sur ce diagramme sont reprsents galement les

    minraux contenant (Mg, Fe2+) + (Al, F3+), par contre ceux contenant

    CaO ne peuvent pas y tre reprsents

    A' = Al2O3 + Fe2O3 - (Na3O + K2O+ CaO)

    K = K2O

    F = FeO + MgO + MnO

    A

    C F

    A K

    VII/ REPRESSENTATIONS GRAPHIQUES (diagrammes triangulaires)

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    Exemples

    - Muscovite : KAl3SiO3O10(OH)2= (K2O, 3Al2O3, 6SiO2, 4H2O)

    A' = 2 66,66 %k = 1 33,33 %

    F = 0 0 %

    - Fd.k : (K Al Si3O8) ou (K2O, Al2O3, 6SiO2)A' = 0

    K = 1

    F = 0

    A

    C F

    AK

    Mus Fd.K

    VII/ REPRESSENTATIONS GRAPHIQUES (diagrammes triangulaires)

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    - Biotite: k(Mg, Fe)3AlSi3O10(OH)2= K2O, 6(Mg, Fe)O, Al2O3, 6SiO2, 2H2O)

    A' = 0 0 %

    K = 1 14,2 %

    F = 0 85,8 %

    Certains minraux ont des compositions variables, par exemple la biotite, lacomposition idal est:

    k (Mg, Fe, Mn)3[Si3Al O10(OH)2] = K2O, 6 (Mg, Fe, Mn)O, Al2O3, 6SiO2, 2H2O

    Cette composition correspond un point sur le ct K-F du diagramme avec:

    K = 14% et F = 86%

    Mais (Fe2+, Mg2+) peut tre remplac par Al3+. 3 (Fe2+, Mg2+) = 2Al 3 +

    A' = Al2O3- K2O 0

    pour cela la Biotite sera reprsente par

    un petit champs parallle au ct A'F.

    A

    C F

    AK

    Bi

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    3) Dtermination de lanature de la roche mre

    Les diagrammes ACF et A'FK sont construits pourdiffrentes zones mtamorphiques sur la base des

    observations ptrographiques. Ils indiquent des paragenses

    provenant des roches de compositions diffrentes.

    Une roche mtamorphique peut provenir de rochesmagmatiques, de roches sdimentaires et de roches

    mtamorphiques.

    R.mag : R. orthomtamorphiquesR.sedim. : R. paramtamorphiques

    R.metam : R. poly.mtamorphiques.

    VII/ REPRESSENTATIONS GRAPHIQUES (diagrammes triangulaires)

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    Les valeurs Al2O3, Fe2O3, FeO etc, utilises dans les diagrammes

    sont des pourcentages molculaires calculs partir des valeurs delanalyse chimique.

    Par exemple : pour Al2O3, la valeur utilise dans le calcul de A sera :

    A= Oxyde % x 1000

    PM

    Lanalyse chimique de la roche R

    Projection de lanalyse dune roche sur le diagramme triangulaire

    SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O3 K2O

    Oxydes % 61.11 20.26 1.13 4.64 0 0.1 1.54 0.93 0.67 4.26

    PM 60.09 101.94 79.9 159.7 71.85 70.93 40.32 56.08 61.98 94.20

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    1- And - cord.2- And - cord - plagio

    3- Cord - plagio

    4- Cord - plagio - hypersthne

    5- Plagio - hypersthne

    6- Plagio - hypersthne - diopside

    7- Plagio - diopside

    8- Plagio - diopside - grossalaire

    9- diopside - grossulaire

    10- diopside - grossulaire - wollastonite.

    3) Exemple d'application du diagramme A.C.F.

    Dans les auroles de contact dveloppes autour d'une intrusion synitique, grace

    des associations minralogiques, 10 classes ont t distingues :

    1

    2

    3

    4

    56

    78

    910

    A

    CF

    cord.

    And

    plagio

    hyperstdiopside

    gross

    wollast

    VIII/ R i t lli ti t hi t h l i l ti

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    La recristallisation

    mtamorphique est un

    phnomne progressif,

    qui est essentiellement

    fonction de la

    temprature.

    Par rapport au pic

    thermique (culmination

    mtamorphique), on

    distingue 3 catgories de

    minraux :

    VIII/ Recristallisation mtamorphique et chronologie relative

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    Par rapport au pic thermique (culmination mtamorphique), on distingue

    3 catgories de minraux :

    - Ceux qui sont antrieures = minraux protrognes ou reliques ou

    hrits

    - Ceux qui sont contemporains = minraux typomorphes : dterminent la

    paragense, ce sont les plus abondants.

    - Ceux qui sont postrieurs = minraux hystrognes = minraux

    secondaires forms lors de la monts en surface de la roche. On peut

    regrouper ces transformations secondaires autres que l'altrationsuperficielles sur le terme de retromorphose..

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    100

    200

    300

    400

    500

    900

    800

    700

    600

    1/10 2/10 3/10 4/10 5/10 6/10Contact

    875

    775700

    560

    500

    385

    470510

    610 Gabbro

    Granite

    D

    (Jaeger 1957)

    Gabbro : Ti = 1200CGranite : Ti = 700C

    Profondeur : 5Km

    TN = 150 C

    = temprature de

    la roche encaissante

    La figure reprsente graphiquement l'chauffement maximum subitpar la roche encaissante d'un pluton pour des tempratures d'un

    magma granitique et d'un magma gabbroque ; la distance du contact

    est indique en fractions de D.

    D tant l'paisseur totale de la masse intrusive

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    On peut constater que :

    - au niveau du contact la temprature s'lve 60% de la temprature de

    l'intrusion (Ti) + la temprature de la roche encaissante (TN)

    T = 60% Ti + TN

    - d = D/10 ______> T = 50% Ti + TN

    - d = 2D/10 ______> T = 45%xTi + TN

    - d = 1/2 D ______> T = 1/3 Ti + TN

    ex: Gabbro : Ti = 1200 D = 1000 TN = 150

    - au contact : T = 60% Ti + TN = 725 + 150 = 875- D/10 T = 50% Ti + TN = 625 + 150 = 775

    - 5 D/10 T = 33% Ti + TN = 410 + 150 = 560

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    2) Paragense minrales des diffrents facis:

    a) Facis a Albite epidote

    Epidote

    A

    C F F'

    KA'

    Pyrophy llite

    Mus

    Calcite

    Actinote

    Trmolite

    Chl

    Fd.k

    Biotite

    Talc

    (landalousite peut apparatre dans la zone Tla plus leve)

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    Above the

    isograd

    E

    E

    A + B + D = E

    Composition de la roche

    Avant

    lisograde

    Aprs

    lisograde

    Au niveaude

    lisograde

    Reactions dans un systme trois composants

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    c) Facis pyroxne

    (la sillimanite apparat la place de l'Andalousite dans la zone

    temprature le plus leve).

    Hy persthne

    A

    C F F '

    KA'

    Fd.k

    Biotite

    Sill

    Diop

    Anorthite Cord

    Grossulaire

    (Wollastonite)

    And

    KA' MusFd.kAnd

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    Hy persthne

    A

    C F F '

    KA'

    Fd.k

    Biotite

    Sill

    Diop

    Anorthite Cord

    Grossulaire

    (Wollastonite)

    And

    A

    C F F '

    KA' Mus

    Calcite

    BiotiteHb

    Diop

    Anthopy llite

    cummingtonite

    Anorthite Cord

    Grossulaire

    (Wollastonite)

    (Actinote)

    Trmolite Talc

    Les ractions critiques sont :

    Mus + Q3 ______> 1Fdk + 1 And/Sill + H20

    1Mus + 2Bi Q3 + 14 Q3 ______> Cord + 8Fdk + 9H20

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    XI/ Metamorphisme Rgional

    (Thermo dynamomtamorphisme)

    C'est un mtamorphisme qui couvre des surfaces

    considrables = plusieurs milliers de Km2.

    Il est provoqu par un flux thermique accompagnant des

    dformations plicatives. En consquence les minraux

    sont gnralement orients et les roches sont schistoses

    ou folies.

    Changement de lintensit du mtamorphisme avec la profondeur

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    Changement de l intensit du mtamorphisme avec la profondeur

    Metamorphose a

    mudstone:

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    Dans le dtail le pic thermique

    peut ne pas concider avec le

    maximum du plissement.

    Courbe 2 au point a on a dj des

    minraux orients. ex : muscovite,

    puis la Bi mais non oriente.

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    HP

    BP

    MP

    Chaque srie de facis dpend par consquent de la rpartition rgional de la

    temprature et de la pression ainsi que du gradient gothermique en C /Km

    Le gradient BP-HT (basse pression haute

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    Le gradient BP-HT(basse pression-haute

    temprature) = srie Abukuma-Riok

    Elle correspond une tectonique de type

    dtente post collisionnelle.

    Le gradientMP-MT(moyenne pression-

    moyenne temprature) =srie Barrovienne

    Elle correspond une tectonique de type

    collision.

    Le gradient HP BT(haute pression-bassetemprature) =srie Franciscaine.Ellecorrespond une tectonique de type

    subduction.

    1) Mtamorphisme de de type moyenne pression

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    1) Mtamorphisme de de type moyenne pression

    (type BARROW) (= type disthne - sillimanite).

    A/ Facis schists-verts (Greenschist facies)

    Il dbute environ 350C et 4 kb,

    Il contient beaucoup de chlorite ; mais en connat d'autres minraux

    typique telsque :

    - Chloritode (caractrise les roches alumineuses).- pyrophyllite

    - Margarite, Paragenite, Tac, Amphiboles fibreuses (Achinote-

    trmolite), pidote, Grenats (spessartine (Mn) Almandin Si T).

    Jamais d'Andalousite

    Ce facis est subdivis en 3 sous-facis. Cette subdivision est faite

    apartir des roches d'origine pellitique.

    a) S/S facis Q3 Albite Muscovite Chlorite

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    de l'albite peut galement apparatre mais il ne faut pas qu'elle soit en contact

    avec la pyrophyllite, car leur raction donnerait de la paragonite

    Roche basique : Albite + Epidotes + Ch + achinote + stilpnomlane + Qz

    Epidote

    A

    C F F '

    KA'

    MicroclinePyrophy lliteMus

    Calcite

    (Actinote)

    Trmolite (Talc)

    Chl

    Chtod

    Stilpnomlane

    Magnsite

    Paragonite

    a) S/S facis Q3-Albite-Muscovite-Chlorite

    b) Sous facis Q3 + Albite + Apidote + Almandin

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    La diffrence avec le sous facis (Q3 - Ab - mus - ch) est l'apparition du Disthne,

    Almandin, Mb, ch, Mg et la disparition de l'actinote (Fe)

    Chl (fe, Mg) + Q3 Almandin + chl (Mg)

    Chl + Tri/Act + epid + Q3 Hornblende

    pyrophylliteDisthne + H2O

    Epidote

    A

    C F F '

    KA'

    Pyrophy llite

    Mus

    Calcite Talc

    Alm

    Chtod

    Biotite

    Trmolite

    Hb

    (Disthne)

    Chl

    (Mg)

    Microcline

    Paragonite

    b) Sous facis Q3 Albite Apidote Almandin

    B) Facis des Amphibolites

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    B) Facis des Amphibolites

    a) Sous facis staurotide-Almandin

    pas de chlorite, ni chloritode, ni margarite, ni d'actinote. Les minraux qui apparaissent

    sont de moins en moins phylliteux

    Epidote

    A

    C F F '

    KA' Mus

    Calcite

    Alm

    Staur

    Biotite

    Trmolite

    Hb

    Disthne

    Diop

    Andsine

    GrossulaireAndradite

    Anthopy llitecummingtonite

    Microcline

    albite et epidote ne

    sont plus stables,

    c'est dire que on ne

    peut plus les trouver

    l'un ct de l'autre,leur raction donne

    le plagioclase

    Les caractristiques qui marquent le passage schistes verts Amphibolites.

    1 chloritode + 1 pyrophyllite1 staurotide + 3 Qz + H2O

    5 chloritode + 2Q3 2 staurotide + 1 Almandin + 3H2O

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    b) Sous facis sillimanite - Alm - orthose

    pas de Mus ni d'pidote

    1Mus + 1Qz 1 Orthose + 1 sill + 1 H20

    Mus + Q3 + plagio soddique Sillimanite + Fd (Na-K) + plagio calcique + H201Mus + Bi + 3Q3 Almandin + 2Fdk + 2H20

    A

    C F F '

    KA'

    Calcite

    Alm

    Orthose

    Biotite

    Trmolite

    Hb

    Sill

    Diop

    Anorthite

    Grossulaire

    Andradite

    Anthopy llite

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

    45/75

    Les units de MP sont localises dans des zones de collision

    et sont gnralement associes spatialement des units de

    hautes P. Elles sont recristallises partir de matriaux qui

    constituaient les anciennes marges continentales.

    Interprtation godynamique du gradients MP

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Les sries mtamorphiques qui prsentent ce type de gradient sont

    associes aux phases de collision des orognes.

    Elles sont principalement constitues par :

    - des mtaplites et des mtagrauwakes;

    - elle comportent souvent des proportions notables de roches mta-

    ignes, mtabasaltes ou mtaggabro, mais surtout des mtagranites.

    Elle est caractrises en particulier par l'association disth+staurotide et

    par la transition prograde disthSill.

    2) Mtamorphisme du type Basse Pression

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    - Ce qui caractrise le type B. P. c'est l'absence du chloritode et du

    Disthne.

    - Diffrence avec type BARROW = prsence de Andalousite et cordirite.

    - Toute la srie Abukuma prsente des analogies avec les sries de mtam

    de contact.

    2) Mtamorphisme du type Basse Pression

    (=ABUKUMA)=(Type And- sillimanite)

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    1) Facis zolitique

    2) Facis schistes verts

    a) Sous facis Qz -Albite - muscovite - Brotite - chlovite

    dans ce facis on dmarre avec des roches contenant dj de la Biotite.

    Epidote

    A

    C F F'

    KA'

    Pyrophy lliteMus

    Calcite

    Actinote

    Trmolite Talc

    ChlBiotite

    Microcline

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    b) Sous facis And-Plagio-Ch

    A

    C F F '

    KA'

    AndMus

    Calcite

    (Actinote)

    Trmolite Talc

    Biotite

    AnorthiteEpidote

    Chl

    Microcline

    Diffrence avec le facis schiste verts du type Barrow :

    - prsence de And au lieu du Disthne.

    - prsence du plagio qui n'est pas albitique ds le facis schistes-verts

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    b) Sous facis sill - cord - orthose - Almanin

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    marqu par la disparition de la muscovite

    A

    C F F '

    KA'

    Calcite

    Alm

    Orthose

    Biotite

    Trmolite

    Hb

    Sill

    Diop

    Anthopy llite

    Anorthite Cord

    Grossulaire

    Andradite

    cummingtonite(Wollastonite)

    Interprtation godynamique du gradients BP

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Il est caractris par des tempratures relativement leves pour des

    pressions relativement faibles et, notamment par la transition andalousite

    => Sill dans les mtaplites. Ce gradient correspond donc des domainesgologiques dans lesquels le flux thermique est lev :

    1) rgions d'arcs et d'arrire arcs insulaires, siges de transferts

    magmatiques importants en provenance du manteau suprieur; (fig 90)

    2) chane au stade de l'hypercollision, cractrises par un

    surpaississement crustal, une forte production de chaleur par

    radioactivit et une volution verticale lente par rosion-rquilibration

    isostasique; (fig. 82) (fig 94)

    3) zones en extension : dorsales mdio-ocaniques et rifts.

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    Les sries mtamorphiques caractrises par ce type de gradient sont en

    majorit constitues des mtabasites et sont gnralement associes des

    zones de subduction actuelles ou fossiles.- Gradient prograde

    Les ractions observes dans les mtabasaltes:

    Clinoz + Glaucophane +Paragonite = Gr+jadeite + Qz + eau

    Lawsonite = clinopyroxne + disthne +Qz +eauCes ractions traduisent le passage prograde du facis des schistes

    glaucophane au facis des clogites.

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    5) Facis des Granulites

    Ce sont des roches dpourvues de micas (c'est dire de minraux hydrats). Elles sont

    caractrises par la prsence de disthne ou sillimanite + grenat au lieu de Mus + Bi et

    d'Hypensthne + diopside au lieu des amphiboles.

    A

    C F F '

    KA'

    Calcite

    Grenat

    OrthoseSill

    Diop

    Hy persthne

    Anorthite

    Disth ou

    (Scapolite)

    Le nombre de phase est trs limit

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    6) Fusion partielle et les magmatites

    Ce sont des roches constitues d'une partie granitique et d'une partie

    gneissique, la plus part des temps enrichis en ferromagnsiens et en

    alumine :

    - la partie granitique claire = motilisats ou leucosome

    - la partie gneissique sombre = restites ou mlanosom.

    - la partie gneissique pargne par la fusion = palosome

    l'apparition dans migmatities correspond donc un dbut de fusion =

    fusion partielle.

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    L anatexie ou fusion partielle dune roche plitique

    Leucosome (mobilisat)

    Mlanosome (restite)

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

    63/75

    La composition des roches magmatiques et sdimentaire est

    intressante dans l'tude mtamorphique puisqu'elles sont les roches

    primaires soumises des conditions mtamorphiques. Pour cela lesanalyses chimiques de ces roches sont projetes sur les diagrammes

    ACF et A'FK. le mtamorphisme est trs souvent considr comme

    peu prs isochimique, l'chelle de l'chantillon. La composition

    minralogique d'une roche mtamorphique renseigne donc sur la

    squence laquelle appartenait la roches initiale; ce que l'on peutvisualiser, de manire simplifie, par la comparaison de deux

    diagrammes triangulaires sur lesquels figurent les compositions

    chimiques des grands groupes de roches et les points reprsentatifs des

    principaux minraux de mtamorphisme.

    Reactions dans un systme trois composants

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Avant

    lisograde

    Aprs

    lisograde

    A + B = C + D

    Reactions dans un systme trois composants

    Au niveau de

    lisograde

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Zeolite Facies Fig. 25-4a. ACF

    diagrams illustratingrepresentative mineralassemblages formetabasites in the

    zeolite facies. Thecomposition range ofcommon mafic rocks isshaded

    Hul = heulandite, Lmt= laumontie, Chl =chlorite Kln = kaolinite

    h i ll i i

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Prehnite-Pumpellyite Facies Fig. 25-4b. ACF diagrams

    illustrating representativemineral assemblages formetabasites in the prehnite-

    pumpellyite facies. Actinoliteis stable only in the upper

    prehnite-pumpellyite facies.The composition range ofcommon mafic rocks isshaded

    Cal = Calcite, Ttn = titanite,Act = actinolite Chl =chlorite, Prh = prehnite, Ep =epidote Zo = zoisite, Pmp =

    pumpellyite, Kln = kaolinite

    Prl = pyrophyllite

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Mineral Changes in Low Grade Rocks

    Fig. 25-5. Typical mineral

    changes that take place

    in metabasic rocks

    during progressive

    metamorphism in thezeolite, prehnite-

    pumpellyite, and

    incipient greenschist

    facies.

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

    68/75

    Greenschist

    Facies Fig. 25-6. ACF diagram

    illustrating representative

    mineral assemblages for

    metabasites in the greenschist

    facies. The composition rangeof common mafic rocks is

    shaded.

    The most characteristic

    mineral assemblage of the

    greenschist facies is:

    chlorite + albite +

    epidote + actinolite

    quartzAct = actinolite, Tlc = talc, Chl = chlorite,

    Ep = epidote, Zo = zoisite, Cld = chloritiod,

    Prl = pyrophyllite

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Granulite

    Facies Fig. 25-8. ACF

    diagram illustrating

    representative

    mineral assemblagesfor metabasites in the

    granulite facies. The

    composition range of

    common mafic rocks

    is shaded.

    Wo = wollastonite, Aug = augite,

    Grt = garnet, Crd = cordierite

    Sil = sillimanite

    Mineral Transformations in the

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

    71/75

    Mineral Transformations in the

    Medium P/T Series

    Fig. 25-9. Typicalmineral changesthat take place inmetabasic rocksduring progressivemetamorphism in

    the medium P/Tfacies series

    The approximatelocation of thepelitic zones ofBarrovian

    metamorphism areincluded forcomparison.

    l hi

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

    72/75

    Blueschist

    Facies Fig. 25-10. ACF

    diagram illustrating

    representative

    mineral assemblages

    for metabasites inthe blueschist facies

    The composition

    range of common

    mafic rocks is

    shaded

    Arg = aragonite, Jd = jadeite, Gln = glaucophane

    Grt = garnet, Lws = Lawsonite, Ep = Epidote,

    Prg = pargasite

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Eclogite

    Facies Fig. 25-11. ACF

    diagram illustrating

    representative mineral

    assemblages for

    metabasites in theeclogite facies

    The composition range

    of common mafic

    rocks is shaded

    Wo = wollastonite, Omp = omphacite, Grs = grossularite

    Prp-Alm = pyrope-almandine, Ky = kyanite

    0Roches fragiles : cisaillement

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    Compression

    -10 km

    - 5 km

    g

    Roches ductiles : flexion et

    cisaillement

    Roches ductiles :

    aplatissement et

    cisaillement

    Volume final

    Roches partiellement

    fondues : coulement

    Schistosit

    Foliation

    Volume initial de la roche

    Mtam

    orphisme

    cisailles

    aplatir

    aplatir etcisailler

    Le mtamorphisme thermodynamique commence 2 ou 3

  • 7/22/2019 Cours mtam S5 (II)

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    p y qkilomtres de profondeur quand la roche devient ductile. Il cesse 10 ou 15 km de profondeur quand les conditions spciales quirgnent dans les zones de subduction ou de collision permettent

    une fusion partielle des roches.

    Cette limite infrieure est marque par la prsence de migmatites,des roches o coexistent une partie mtamorphique de type gneiss(voir plus loin) et une partie igne de type granite.

    Migmatite

    Zone qui a ramolli

    et qui sest plisse

    = gneiss

    Zone qui a fondu =

    granite