Metamorphisme


Metamorphisme

Métamorphisme

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Le métamorphisme est dans la majorité des cas un processus endogène (c’est-à-dire qui se produit à l'intérieur du globe terrestre). Le métamorphisme agit sur des roches à l'état solide. Il consiste à l'explication des modifications structurales, minéralogiques et chimiques d'une roche lorsque celle-ci est soumise à des conditions physico-chimiques (essentiellement pression et température) différentes de celle de sa formation. Le métamorphisme se situe entre les processus sédimentaires (faible pression/faible température) et magmatique. En effet si une roche métamorphique fond elle devient une roche magmatique.

L'une des conséquences les plus directes du métamorphisme est la transformation minéralogique et parfois chimique de la roche, par recristallisation. S'y ajoute le plus souvent la déformation, avec le développement d'une schistosité ou d'une foliation. C'est l'ensemble de ces transformations minéralogiques, structurales et chimiques, dans les profondeurs de la Terre, qui constitue le métamorphisme. On parle d'anatexie lorsque les températures deviennent suffisantes pour provoquer la fusion partielle d'une roche métamorphique.

Sommaire

Genèse des roches métamorphiques

On détermine les conditions de la genèse d'une roche métamorphique en étudiant l'ensemble des minéraux qui y sont à l'équilibre thermodynamique. Cet ensemble constitue la paragenèse. Les roches métamorphiques sont à la recherche d'un nouvel état d'équilibre. Ce rééquilibrage est très long, de sorte qu'il atteint rarement son terme et la cristallisation de nouveaux minéraux indique rarement une réaction complète.

On étudie la relation entre les différents minéraux et leur succession relative dans une lame mince (échantillon de roche observable au microscope polarisant). Par exemple les minéraux reliques sont les minéraux qui sont restés stables et qui ne se sont pas transformés. On peut donc avoir plusieurs paragenèses emboitées au sein d'une même roche métamorphique.

  • Lorsque les roches enregistrent une augmentation de la pression et de la température, on définit une évolution métamorphique prograde. Celle ci documente l'enfouissement de la roche.
  • Lorsque les roches enregistrent une diminution de la pression et de la température, on définit une évolution métamorphique rétrograde (rétrométamorphisme). Celle ci documente l'exhumation de la roche.
Faciès métamorphiques

Les différents métamorphismes

Métamorphisme de contact

Le métamorphisme de contact est localisé au contact des roches magmatiques et il affecte des enclaves et les terrains qu'il traverse. Ce métamorphisme est surtout lié à l'élévation de la température c'est pourquoi il est aussi appelé thermométamorphisme. Son affleurement dessine sur une carte une auréole de métamorphisme de contact .

Métamorphisme général (régional)

Le métamorphisme régional forme de grandes régions métamorphiques, caractéristiques de nombreuses chaînes de montagnes et de boucliers anciens. Typiquement, le métamorphisme régional suppose une élévation de la température et de pression , c'est-à-dire un enfouissement produisant des températures élevées contrôlées par la profondeur atteinte dans la croûte ou le manteau, et une déformation pour enregistrer les structures tectoniques.

Métamorphisme de choc

Le métamorphisme d'impact n'a pas de relation génétique avec les autres types de métamorphisme, il est provoqué par de grosses météorites, percutant à grande vitesse les surfaces terrestres (planétaires). Il est dû à un effet de choc extrême et peut produire des minéraux denses, formés normalement dans le manteau.

Autométamorphisme

Processus particulier, peu fréquent, de transformation de roches magmatiques, dont le refroidissement se passe en présence de fluides, provoquant une hydratation de certains minéraux.

Les séquences métamorphiques

Cette séquence est un ensemble de roches métamorphiques, de degrés différents, issus d'une roche initiale de même type et d'une composition quasi identique. Il existe plusieurs séquence:

La séquence pélitique

Issue d'une argile et/ou pélite, il est à l'origine d'une séquence dite pelitique. Dans un croissant de métamorphisme, Schistes ----> Micaschistes ----> Gneiss ----> Leptynites.

La séquence carbonatée

La séquence basique

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