Métamorphisme
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Le métamorphisme consiste en des modifications structurales, minéralogiques et isochimiques (sans apport ni départ d'élements chimiques) d'une roche lorsque celle-ci est soumise à des conditions physico-chimiques (essentiellement pression et température) différentes de celles de sa formation. Le métamorphisme se situe entre les processus sédimentaires (faible pression/faible température) et magmatiques. Il 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 uniquement. En effet, si une roche métamorphique fond partiellement, elle devient une migmatite puis une roche magmatique, mais on ne parle alors plus de métamorphisme.
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, d'une foliation et parfois d'une linéation. 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[modifier]
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.
Les différents types de métamorphisme[modifier]
Métamorphisme général (régional)[modifier]
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 contact[modifier]
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 cœur.
Métamorphisme de choc[modifier]
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[modifier]
Processus particulier, peu fréquent, de transformation de roches magmatiques, dont le refroidissement se passe en présence de fluides, provoquant une hydratation de certains minéraux. A cette catégorie appartient notamment le métamorphisme hydrothermal.
Les séquences métamorphiques[modifier]
Une séquence métamorphique est un ensemble de roches métamorphiques, transformées, métamorphisées, à des degrés différents, et reconnues comme issues d'un même type de roche, de même type et d'une composition quasi identique. Il existe plusieurs séquences :
La séquence pélitique[modifier]
C'est un ensemble de roches issues de la métamorphose d'une roche sédimentaire initiale appelée pélite, et composée presque exclusivement d'argile. Au fur et à mesure que le métamorphisme progresse, c'est-à-dire que la roche est portée à plus haute température et plus haute pression, sont obtenues desschistes, puis le plus souvent des micaschistes, des gneiss, et, au stage le plus avancé du métamorphisme, des leptynites. Au-delà, on entre progressivement dans le domaine magmatique, par apparition de liquides silicatés résultant de la fusion partielle de ces matériaux, ce qu'on appelle l'anatexie,. Selon la nature minéralo-chimique des argiles, il se peut qu'elle aboutisse à d'autres roches.
La séquence carbonatée[modifier]
La transformation métamorphique de certains calcaires pourra donner du marbre, parfois du cipolin.
La séquence basique[modifier]
Transformation des basaltes et gabbros en amphibolites et pyroxénites. Elle est formée de roches riches en minéraux ferro-magnésiens.
La séquence ultrabasique[modifier]
Roches du manteau comme les péridotites, très riches en minéraux ferro-magnésiens.
La séquence granitique[modifier]
Le métamorphisme du granite donne entre autres de l'orthogneiss et du protogine.
La séquence quartzique[modifier]
Roche pauvre en silicate, proche du point de vue minéralogique d'un granite.
On distingue de nombreuses autres séquences et sous-séquences métamorphiques.
Liens externes[modifier]
