- Métamorphisme
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Pour les articles homonymes, voir Métamorphisme (homonymie).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, avec la roche magmatique au coeur.
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
Une séquence métamorphique 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 séquences:
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. Elle est aussi à l'origine de nombreuses autres roches comme les pyroxénites ou encore les amphibolites ...
La séquence carbonatée
La transformation métamorphique de certains calcaires va pouvoir donner entre autres du marbre et du cipolin.
La séquence basique
Transformation des basaltes et gabbros en amphibolites et pyroxénites. Elle est formée de roches riches en minéraux ferro-magnésiens.
Méta gabbro formé entre autres de glaucophane en couronne autour des clinopyroxènes magmatiques, de jadéite ...La séquence ultrabasique
Roches du manteau comme les péridotites, très riches en minéraux ferro-magnésiens.
La séquence granitique
Le métamorphisme du granite donne entre autres de l'orthogneiss et du protogine.
La séquence quartzique
Roche pauvre en silicate, proche du point de vue minéralogique d'un granite.
Il existe de nombreuses autres séquences et sous-séquences métamorphiques.
Liens externes
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