Le Métamorphisme : roches, pression et température (21) Vitesse d’exhumation et chemin P,T,t. Forme du gradient rétrograde et vitesse de remontée Les vitesses d’ascension sont données en mm par an. Les courbes 0,25 à 0,40 mm/an limitent approximativement les conditions liées à l’effet de la seule rééquilibration isostatique, postérieurement aux stades de collision ; les vitesses d’ascension supérieures impliquent l’action d’une exhumation tectonique. Les courbes ont été calculées pour une production de chaleur constante. Le Métamorphisme : roches, pression et température (22) Quelques figures de métamorphisme rétrograde Eclogite de Dora Maira La roche contient de nombreux grenats qui présentent des enclaves de coésite en cours de transformation en quartz. Ce métamorphisme rétrograde s’accompagne d’une augmentation de volume qui fait éclater le grenat. La transition coésite-quartz témoigne de conditions de pression de l’ordre de 3 GPa Recristallisations hétérogènes permettant la caractérisation des gradients rétrogrades Haut : cristallisation d’orthopyroxène (opx) et de plagioclase (pl) aux dépens de l’association HP-HT grenat + quartz. échelle : 0,1 mm Bas : Développement d’un assemblage fin à cordiérite, biotite et quartz aux dépens du grenat (gt) et du feldspath potassique (fk). Cette recristallisation est localisée et se développe entre autre dans une fissure ayant permis la circulation de fluide. Il s’agit du fonctionnement rétrograde de la réaction : bi + cd + qtz = gt + fk + eau échelle : 0,25 mm Le Métamorphisme : roches, pression et température (23) Eléments de chronologie relative dans une roche métamorphique Relations chronologiques entre deux minéraux Relations chronologiques entre minéraux et structures Le Métamorphisme : roches, pression et température (24) Relations entre paragenèse et schistosité Paragenèse antecinématique Certains minéraux sont déformés, d’autres boudinés. On peut voir des zones d’ombre de pression à l’abris de minéraux qui s’opposent à l’applatissement. Paragenèse syncinématique Les biotites sont indépendantes des charnières de pli. L’orientation des cristaux est contrôlée par la schistosité, sans ombre de pression. Le grenat est hélicitique. Paragenèse postcinématique Les cristaux (ici de chlorite) sont superposés aux structures antérieures. Le Métamorphisme : roches, pression et température (25) Métamorphisme d’une croûte océanique (1) Gabbro en LPA Gabbro déformé Le Métamorphisme : roches, pression et température (26) Métamorphisme d’une croûte océanique (2) Métagabbro en LPNA Eclogite à Omphacite LPNA Le Métamorphisme : roches, pression et température (27) Métamorphisme d’une croûte océanique (3) Eclogite à grenat LPNA Amphibolite à hornblende et plagioclase LPNA Le Métamorphisme : roches, pression et température (28) Chemins P,T,t lors de l’orogenèse alpine Le Métamorphisme : roches, pression et température (29) Métamorphisme en Himalaya Le Métamorphisme : roches, pression et température (30) Effet «fer à repasser» en Himalaya Coupe de l’Himalaya central Coupe au travers de la dalle du Tibet en Himalaya central La coupe montre la superposition du Tibet et de l’himalaya moyen par le MCT. Le gradient de paléotempérature est indiqué dans l’unité inférieure, révélant un gradient «inverse» sous le MCT. L’expulsion de fluide de l’unité inférieure vers la dalle du Tibet favorise la fusion partielle à la base de cette dernière (anatexie) et est ainsi à l’origine des leucogranites que l’on y trouve. Cette situation révèle un métamorphisme de l’unité inférieure par réchauffement dû à l’unité chevauchante chaude qui subit, quant à elle, un refroidissement par la base. C’est la même situation que celle du fer à repasser qui réchauffe la planche à repasser et qui est refroidi par cette dernière. Le Métamorphisme : roches, pression et température (31) L’ophiolite d’Oman