MÉTAMORPHISME ET GÉODYNAMIQUE

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Diagramme pression-température (P-T) dans le métamorphisme

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Exemples de recristallisation de roches métamorphiques

Exemples de recristallisation de roches métamorphiques
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Relations entre géothermes, trajets PTt et gradient métamorphique

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Trajets PTt caractéristiques de contextes géodynamiques différents

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Migmatites, anatexie et faciès granulite

Les zones de plus haut degré d’une série métamorphique sont souvent constituées de roches présentant un litage formé de l’alternance de niveaux clairs et sombres. Ces roches sont des migmatites ou gneiss migmatitiques. Elles sont parfois associées à des granites d’anatexie, comme dans le massif du Velay dans le Massif central. Dans la majorité des cas, l’origine des migmatites est la fusion ; on les appelle aussi anatexites. Migma signifie « mélange » : la roche est un mélange entre une partie fondue, le niveau clair (appelé « leucosome »), et une partie non fondue, les résidus de la fusion, le niveau foncé (appelé « mélanosome »). En effet, la fusion d’une roche est, sauf rares exceptions, partielle. Cela explique pourquoi roches magmatiques et métamorphiques coexistent sur un large intervalle de températures au-delà de la courbe de fusion utilisée comme limite de la fusion partielle. Nous avons noté précédemment que cette courbe de fusion est le solidus granitique hydraté. Pourquoi granitique ? Parce que le produit de la fusion partielle des sédiments les plus abondants (sédiments détritiques à forte composante argileuse) est un magma de composition granitique.

Migmatite

Migmatite

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La migmatite est formée de l’alternance de lits clairs et sombres. Les lits clairs, nommés leucosomes, résultent de la cristallisation du magma produit par la fusion partielle de la portion plus sombre de la roche (Port-Navalo, Morbihan). 

Crédits : Christian Nicollet

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Il y a cependant un autre mécanisme majeur qui explique la persistance de roches métamorphiques au-delà du solidus granitique hydraté. Le rôle des fluides sur la température de fusion des roches est considérable. La température de fusion d’une roche hydratée augmente de plusieurs centaines de degrés si la roche devient anhydre ou bien si l’eau (fluide prépondérant dans la croûte continentale) est diluée par un (ou plusieurs) autre(s) fluide(s), principalement le dioxyde de carbone. De telles roches anhydres ou dans lesquelles l’eau n’est pas le fluide prépondérant peuvent être métamorphisées jusqu’à de hautes températures, dans les conditions du faciès granulite.


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Écrit par :

  • : professeur des Universités à l'université Blaise-Pascal de Clermont-Ferrand

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Christian NICOLLET, « MÉTAMORPHISME ET GÉODYNAMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/metamorphisme-et-geodynamique/