Vitesse d`exhumation et chemin P,T,t.

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