S.V.T. 1ère D - Géologie - Mouvements d'écartement des plaques

Cours Métamorphisme

Les   transformations minéralogiques affectant les roches de la croûte océanique au cours de l’expansion puis de la  subduction

 

Au cours de l’expansion océanique puis de la subduction, les roches de la croûte océanique (Basalte et gabbro) subissent des transformations minéralogiques

Ces transformations sont provoquées par les variations des conditions de milieu dans lesquelles elles se trouvent suite à l’expansion (refroidissement et une hydratation par l’eau de mer) puis la subduction (augmentation de pression et faible augmentation de T liée à la subduction)

Ces transformations se font à l’état solide (toujours à gauche du solidus) et toujours très lentement : les nouveaux minéraux qui apparaissent le sont à partir d’autres qui disparaissent, car certains minéraux ne sont stables que dans des conditions de P et T particulières dont ils sont des « marqueurs » .  

Ces transformations nécessitent parfois la présence de fluide : l’apparition des minéraux hydratés comme la hornblende ou l’actinote au cours de l’expansion n’est possible que grâce à la présence d’eau, eau provenant de l’eau de mer qui s’est infiltrée dans la croûte après l’accrétion océanique.

Les nouveaux minéraux apparaissent toujours à la périphérie des minéraux dont ils sont issus, ce qui explique le principe d’inclusion, quand les  minéraux anciens (reliques)  et nouveaux coexistent encore

 

De telles transformations minéralogiques de roche, en profondeur, à l’état solide, sous l’effet de variations de leurs conditions de milieu se nomme du METAMORPHISME 

 

Le changement des conditions du milieu de la roche est ici provoqué par un mouvement tectonique qui déplace la roche de son environnement initial (la roche est enfouie par exemple au cours de la subduction) mais le changement des conditions du milieu de la roche peut aussi exister sans que la roche ne bouge : c’est le cas du métamorphisme de contact provoqué par une seule élévation de Température  lié à l’intrusion d’un magma chaud (auréole de métamorphisme autour : permet de confirmer datation relative)

 

1-Le métamorphisme lié à l’expansion océanique

 

Il est qualifié d’hydrothermal ou  Basse Température (BT) car provoqué par une hydratation  par l’eau de mer et un refroidissement sans modification de pression

Les minéraux néoformés caractéristiques de ce métamorphisme sont des sont des minéraux enrichi en eau – on dit hydraté ou hydroxylés -  comme l’Hornblende (amphibole) puis  des minéraux verts comme le chlorite et l’actinote (autre amphibole) : les roches métamorphisées peuvent encore nommées des  « schistes verts »

Ou métagabbro ou métabasalte à chlorite …

 


 

 

2-Le métamorphisme lié à la subduction

 

Il est qualifié Haute Pression (HP) -BT car provoqué surtout par une forte augmentation de pression liée à la plongée de la plaque

Les minéraux néoformés caractéristiques de ce métamorphisme sont des minéraux deshydratés - on dit encore anhydres – comme  le glaucophane (amphibole de couleur bleue), le grenat  et  la jadéite (PX)

Les roches contenant du glaucophane, s’appellent encore des schistes bleus (ou métagabbro à glaucophane ….)

Les roches contenant du grenat s’appellent encore des éclogites 

 

Faciès –Roche

Minéraux marqueurs

P et T = degré du métamorphisme

Schistes verts

Hornblende Epidote + chlorite

BP-BT   (expansion)

Schistes bleus

glaucophane + plagioclase

glaucophane +  jadéite (PX)

BT –HP 

début subduction

éclogite

grenat + jadéite +/- glaucophane 

HT-UHP   (ultra-haute P)

subduction+ profonde

 

*les minéraux des roches métamorphiques qui ont subducté,  lorsqu’ils reviennent à la surface, pour diverses raisons comme par ex l’érosion ne se retransforment  pas : les roches conservent leurs  minéraux marqueurs des HP où elles ont été placées car les réactions du métamorphisme ne sont pas réversibles

       

Les réactions du métamorphisme qui affecte la plaque océanique au  cours de la subduction libère donc de l’eau, à partir d’une certaine profondeur (20  Km) : celle-ci  s’échappe de la plaque subduite, hydrate les péridotites située au–dessus d’elle (plaque chevauchante), ce qui permet la fusion partielle de ces péridotites en  abaissant leur pt de fusion partielle : ainsi s’explique l’origine du magma andésitique et ….tous les matériaux de  l’arc magmatique qui lui sont associés !

        L’eau libérée par le métamorphisme de subduction provient des minéraux hydratés lors de l’expansion océanique par l’eau océanique : on peut donc dire que l’eau libérée au niveau d’une zone de subduction provient de l’océan !

Les transformations minéralogiques liées à la subduction provoquent aussi une augmentation de la densité des roches (2,9 à l’axe d’une dorsale 3.5 éclogite) ce qui accélère la plongée de la plaque


Last modified: Thursday, 11 February 2016, 12:16 PM
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