TP3 Roches métamorphiques
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Les Roches Métamorphiques Qu’est-ce que le métamorphisme? • Il s’agit de la transformation d’une roche à l’état solide. Qu’est ce qui provoque cette transformation? • Une roche est caractérisée par un assemblage minéralogique. • Cet assemblage est stable seulement pour des conditions de Pression et de Température données. • Si P et T varient, alors les minéraux se transforment en nouveaux minéraux stables dans les nouvelles conditions P-T Conséquences des changements de conditions Pression-Température • Recristallisation de la roche: – acquisition d'une nouvelle paragénèse: • minéraux hérités recristallisés: – restés stables dans les nouvelles conditions T et P. • minéraux néoformés: – formés à partir des constituants chimiques des minéraux n'ayant pas résisté à l'augmentation P et T. – conditions P et T enregistrées par les minéraux index de la paragénèse. Facteurs du métamorphisme • Elévation de la pression et de la température – Enfouissement en profondeur • contexte de subduction arc volcanique continent fosse CO profondeur en km 75 600°C manteau manteau lithosphérique lithosphérique 250 500 750 100 25 t2 50 200 225 250 275 300 manteau asthénosphérique ou asthénosphère 75 t4 km manteau asthénosphérique ou asthénosphère t3 ue iq t3 t2 rm he tt m e n /k di °C ra 10 t1 150 175 1200°C °C G 125 150°C 300°C Lithosphère continentale 50 bassin d'arrière-arc CC Lithosphère océanique 25 océan t4 Facteurs du métamorphisme • Elévation de la pression et de la température – Enfouissement en profondeur • contexte de subduction •contexte de collision profondeur en km 200 400 600 800 90 150 600°C 10 900°C 20 30 1200°C °C t1 e 120 CC B 300°C u iq m er th m nt / k ie °C ad 20 60 t2 Lithosphère B CC A 30 gr Lithosphère A t1 40 km t2 Facteurs du métamorphisme • Elévation de la pression et de la température – Enfouissement en profondeur • contexte de subduction • contexte de collision • Elévation de la température seule – Mise en place d'un pluton ou batholite sol pluton granitique croûte continentale 900°C 600°C 100 300 500 700 900 °C 300°C 1 95 2 3 4 5 6 /km auréole métamorphique 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 350°C /km km °C gradient thermique apparent Diagramme Pression-Température des domaines du métamorphisme et les trois grands types de métamorphisme progressifs T °C 200° Diagénèse 400° 600° 800° BP-HT 2 Epizone MP-MT 10 Anatexie Mesozone 20 Catazone P Kb HP-BT Relations métamorphisme et épaississement crustal. Epizone Mésozone Catazone Anatexie Les deux types de métamorphisme •Le métamorphisme de contact: – recristallisation seule au contact d'une intrusion – pas d'orientation de la roche (pas de contrainte) • Le métamorphisme général: – recristallisation sous la contrainte (zones actives de la tectonique des plaques) – orientation de la roche (schistosité, foliation) Déformation sous la Contrainte pendant la recristallisation • Acquisition: – d'une schistosité et d'une foliation: • par recristallisation anisotrope • dans le plan perpendiculaire à la contrainte – schistosité de fracture,schistosité de flux, puis litage. Classification sommaire des roches métamorphiques • Au cours de ce TP on distinguera: – les roches méta "monominérales" • Quartzite, marbre, amphibolite – les roches du méta de contact • Schistes tachetés – les roches de la séquence pélitique (méta régional) • Schistes ardoisiers, Séricitoschistes, Chloritoschistes, Micaschistes, Paragneiss – les roches de la séquence granitique (méta régional) • Orthogneiss – les roches provenant de l'anatexie • Anatexites Exemple de la séquence pélitique Augmentation du degré de métamorphisme (enfouissement de la roche) faible faible schistosité schistosité moyen Schistosité + foliation moyen Schistosité + foliation fort foliation fort foliation début séricite chlorite muscovite + biotite schiste ardoisier séricitoschiste chloritoschiste micaschiste biotite de fusion partielle paragneiss anatexite Séricitoschiste Exemple de la séquence pélitique Augmentation du degré de métamorphisme (enfouissement de la roche) faible faible schistosité schistosité moyen Schistosité + foliation moyen Schistosité + foliation fort foliation fort foliation début séricite chlorite muscovite + biotite schiste ardoisier séricitoschiste chloritoschiste micaschiste biotite de fusion partielle paragneiss anatexite Micaschiste Exemple de la séquence pélitique Augmentation du degré de métamorphisme (enfouissement de la roche) faible faible schistosité schistosité moyen Schistosité + foliation moyen Schistosité + foliation fort foliation fort foliation début séricite chlorite muscovite + biotite schiste ardoisier séricitoschiste chloritoschiste micaschiste biotite de fusion partielle paragneiss anatexite Paragneiss Exemple de la séquence pélitique Augmentation du degré de métamorphisme (enfouissement de la roche) faible faible schistosité schistosité moyen Schistosité + foliation moyen Schistosité + foliation fort foliation fort foliation début séricite chlorite muscovite + biotite schiste ardoisier séricitoschiste chloritoschiste micaschiste biotite de fusion partielle paragneiss anatexite
