De la coésite au quartz dans une éclogite

Le Métamorphisme : roches, pression et température (1)
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
De la coésite au quartz dans une éclogite
Les polymorphes de
la Silice
Pour la même formule
chimique, SiO2, il existe,
selon les conditions
thermodynamiques,
plusieurs espèces
minérales différentes. On
parle de polymorphes.

Le Métamorphisme : roches, pression et température (2)
La «fourchette» des silicates d’alumine
Les silicates d’alumine
A la formule générale Al2SiO5 correspondent trois minéraux différents,
trois façons différentes de cristalliser cette espèce chimique. Ce sont
le disthène, l’andalousite et la sillimanite. On dit que ce sont trois
polymorphes.
Les domaines de stabilité
Ils sont séparés par des segments de droites, l’ensemble étant
concourant en un point triple.
Les trois domaines représentent les conditions de pression et température
pour lesquelles telle ou telle espèce est stable.
Les droites séparant les domaines sont les ensembles de couples (P,T)
pour lesquels deux espèces co-existent en équilibre (= droites d’équilibre
univariant) .
Le point triple représente le couple (P,T) pour lequel les trois espèces de
silicate d’alumine co-existent en équilibre (= point d’équilibre invariant).

Le Métamorphisme : roches, pression et température (3)
Des roches entièrement cristallisées...
La structure granoblastique
Cette structure caractérise certaines roches métamorphiques exemptes
de gures de déformation (on les trouvera par exemple dans des
contextes de thermo-métamorphisme). En contexte de déformation, on
observera des textures granoblastiques orientées, par exemple.
L’intime intrication des minéraux est la marque d’une cristallisation intense
qui a gagné la totalité de la roche. Aucun minéral n’est automorphe et
tous s’interpénètrent souvent à la manière de pièces de puzzle ; c’est là
la marque d’une cristallisation qui ne s’est pas faite à partir d’un magma,
mais bien à l’état solide.
Structure
granoblastique
Structure
granoblastique
orientée

Le Métamorphisme : roches, pression et température (4)
Des couronnes réactionnelles
Eclogite à grenat.
Sur cet échantillon, on observe, à fort grossissement, une couronne de
Hornblende (Hb) et de Plagioclase (Pl) qui se forme aux dépends d’un grenat (Gt)
et d’un pyroxène (Omph., pour omphacite).
La structure «chevelue» de la couronne souligne le caractère très intriqué, très
intime de l’interpénétration entre les quatre espèces en présence. Il s’agit là
d’une réaction chimique, au ralenti, que l’on peut observer en lame mince.
C’est bien entendu le caractère solide de ces transformations qui impose cette
extrème lenteur des réactions.
Texture symplectique
On nomme symplectique cette
structure en chevelu complexe
qui caractérise les réactions du
métamorphisme.

Le Métamorphisme : roches, pression et température (5)
Métamorphisme de contact à Sélestat (1)
Extrait de la carte géologique de Sélestat 1/50 000
Des schistes de Villé aux Cornéennes, la composition chimique globale des
roches est constante