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Metamorphisme et
roches Métamorphiques
“le Metamorphisme c’est un processus de type “
subsolidus” responsible du changement minéralogique
et texturale (par example la taille des grains) et souvent
b de la composition chemique de la roche. Ces
changements résultent des conditions physiques et/ou
chimiques qui diffèrent de celles qui occurent
normalement en surface des planètes et dans des zones
de cimentation et de diagenèse au dessus de cette
surface. Ils coexistent avec une fusion, partielle.
Définition du Métamorphisme
Métamorphisme
•C’est un changement dans la
composition ou texture des roches
•À cause de la chaleur , la pression et la
circulation des fluids
Métamorphisme
• La transition d'une roche à une autre par des
températures et / ou de pressions de la
différentes de celles dans lesquels on pris
naissance
les roches métamorphiques sont produites à
partir de
des roches magmatiques
des roches sédimentaires
d'autres roches métamorphiques
le métamorphisme évolue progressivement de
bas grade au haut grade
Au cours de métamorphisme la roche demeure
essentiellement solide. Il ne fond pas
•Les facteurs qui contrôlent le type et
le degré du Métamorphisme
• Chaleur
• Pression
•Fluides
PRENEZ DES NOTES
1. Les roches se transforment sous l’effet de la la
chaleur, la pression et les fluides.
2. La chaleur de la terre est d'origine thermique en
plus de la chaleur issue de désintégration
radioactive
3. La pression est tout simplement le poids au-
dessus des rochers. Pression augmente en
fonction de la Profondeur
4. Qu'arrive-t-il au cours du métamorphisme?
5. Différentes conditions du métamorphisme en
résulte différents roches et minéraux
les roches métamorphiques révèlent diverses
conditions de température et de pression sur la
terre
Qu’est ce qui se passe au
cours du métamorphisme
Les minéraux se transforment
en d’autres nouveaux
minéraux
+ 2SiO2 CaMg (CO3) 2 ==
CaMgSi2O6 + 2CO2
Dolomie +Quartz = pyroxène
minéraux changent de
formes
Al2SiO5 = Al2SiO5
Andalousite = disthène
Nouveaux matériaux sont
ajoutés (métasomatisme)
CaMg (SiO2) 2 + 2CO2 =
CaMg (CO3) 2 + 2SiO2
Pyroxène + CO2 =
Dolomie + Quartz
Minéraux en solution =
Gisement aurifère
Recristallisation
Les changements chimiques
dans les roches
Alteration en surface
Diagenèse
Roches Sédimentaires
Métamorphisme
Commence à environ 200° C
En dehors de la gamme normale des
conditions proches de la surface
Fluides métamorphiques
La plupart des roches métamorphiques ont une phase
fluide intergranulaire durant le métamorphisme
Un Fluide est liquide, ou un gaz à haute pression ou un
fluide supercritique
Les fluides sont principalement l'eau et / ou du CO2
L'eau supercritique est présent dans la plupart des
processus métamorphiques
Les fluides sont importantes pour la recristallisation des
minéraux et des néocroissance de minéraux
Pourquoi les roches ne se «
demétamorphose pas"??
Les réactions ne peuvent etre inversees Parce
certains ingrédients se perdent:
2AlSi2O5 (OH) = Al2SiO5 + 3SiO2 + H2O
Mineral argileux = andalousite + Quartz + eau
(perdu)
Un exemple de métamorphisme de carbonates :
CaMg (CO3) 2 + 2SiO2 = CaMgSi2O6 2 CO2
Dolomie + Quartz = pyroxène + CO2 (perdu)
Parfois, cela arrive en Présence des Fluides
le Métamorphisme peut etre rétrograde suite au
changement de conditions de pression et
température
Les limites du Métamorphisme
À basse température la limite est au
confins de la diagenèse. Les processus
sont indiscernables
Le métamorphisme commence dans la
limite des 100-150 C°
Certains zeolites sont considérés
diagénétiques ou métamorphiques assez
arbitrairement
Les limites du Métamorphisme
• High-temperature limit grades into melting
• Over the melting range solids and liquids
coexist
• Xenoliths, restites, and other enclaves?
• Migmatites (“mixed rocks”) are gradational
Agents du
métamorphisme
• Chaleur
Le plus important agent de
Recristallisation donnent de nouveaux
minéraux stables
Deux sources de chaleur
1. Métamorphisme de Contact - à partir de la
chaleur du magma
2. Une augmentation de la température avec la
profondeur à cause du gradient
géothermique
Métamorphisme:
transformations avec la Température
•L'augmentation de la température favorise la recristallisation des
phases minérales progressivement vers d’autres plus grossiers
•la taille des grains (coalescence et croissance) et de cristallisation de
nouveaux minéraux
( "Neo-cristallisation")
•L'augmentation de la température affecte la stabilité des minéraux
donnant lieu à une succession de minéraux
•Un des effets les plus communs de plus en plus sur la stabilité des
minéraux est la perte des éléments
volatiles (notamment l'eau et le CO2)
• Contrainte différentielle et pression
• La pression augmente avec la profondeur
• la pression differentielle applique des forces
égales dans toutes les directions
• Les roches peuvent également être soumis à
une Contrainte différentielle qui est inégale
dans les différentes directions
Pression de Confinement
pression de confinement
La pression de confinement est la même
dans toutes les directions (y compris en 3D)
Dans l'eau; elle corespond à un tonne par m2
pour chaque mètre de profondeur
à 10 m ~ (1 atm: atmosphère ) ou 10 tonnes
de pression par m2
La Pression en métamorphisme
Le Concept de la pression lithostatique ou du confinement
Métamorphisme: transformations avec la pression
La pression lithostatique P, qui est considéré comme égal
  dans toutes les directions déforme une roche
)sans distorsion)
une pression inégale ou contrainte déviatorique
déforme une roche (avec distorsion)
la contrainte déviatorique peut être décomposée en
trois composantes (σ1 principale,
σ3 minimale et σ2 intermédiaire
la réponse rhéologique d'une roche à la contraite
est dite déformation
la contrainte déviatorique change les textures ,
les structures et la minéralogie
L’etirement, la compression et le cisaillement sont trois
expressions principales de la contrainte déviatorique
• les fluides actifs Chimiquement
Principalement l'eau et d'autres
composants volatiles
les fluides améliorent les réactions et la
migration des ions
• Aident à la recristallisation des minéraux
Sources des fluides
• Piégés dans des espaces des pores des
roches sédimentaires
• Les fractures dans les roches ignées
• Altération des minéraux hydratés comme
l'argile, le gypse, et les micas
L’importance de la roche mère
La plupart des roches métamorphiques ont la
même composition chimique générale de la
roche mère
ils ont formé des minéraux qui la composent
et dans une large mesure, indiquent les
conditions dans les quelles chaque agent
métamorphique a agit et les changements
qu’il a causé
Types de Métamorphismes
Contact
Autour Intrusions
peu profond: 0-6 km
Basse Pression
Local source de chaleur
Régional
De larges zones
5-20 km, parfois 30 +
Haute Pression
Généralement accompagnée par la déformation du
de l’edification d’une chaine de montagnes
shock, contact, regional, and burialshock, contact, regional, and burial
Types of metamorphism
Depth,
km
0
35
75
Asthenosphere
Continental mantle lithosphere
Continental crust
Regional
metamorphism
Oceanic
crust
Oceanic
lithosphere
ShockShock
metamorphismmetamorphism
Depth,
km
0
35
75
Asthenosphere
Continental mantle lithosphere
Continental crust
Regional
metamorphism
Oceanic
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Oceanic
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ShockShock
metamorphismmetamorphism
RegionalRegional
metamorphismmetamorphism
Depth,
km
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35
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Asthenosphere
Continental mantle lithosphere
Continental crust
Regional
metamorphism
Oceanic
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Oceanic
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ShockShock
metamorphismmetamorphism
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metamorphismmetamorphism
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Continental crust
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metamorphism
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metamorphismmetamorphism
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metamorphismmetamorphism
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metamorphismmetamorphism
ContactContact
metamorphismmetamorphism
Depth,
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Oceanic
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metamorphismmetamorphism
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fossils déformés
Au Haut-degrés, les roches peuvent
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aspect d'origine
contextes Métamorphiques
• métamorphisme de Contact ou thermique
• par une élévation de température à l'intérieur de
la roche hôte
• Métamorphisme Hydrothermal
modifications chimiques à chaud en contact d’eau
riche en ions
• Métamorphisme Régionale
Se produit au cours de la genèse des montagnes
Produit un grand volume de roches métamorphiques
les roches montrent habituellement des zones de
contact et / ou métamorphisme hydrothermal
150
Roches Foliés
• Slate (ardoise)
grains très fins
Excellent clivage de la roche
Le plus souvent produite à partir
de faible métamorphisme de
schiste, d’argile, ou silte
Roches Foliés
• Phyllades
ont un degré de métamorphisme entre
l'ardoise et le schiste
minéraux feuillés pas assez grande
pour être identifiés à l'oeil nu
Brillant et à surfaces ondulées
montrent un clivage
Composé essentiellement de fins
cristaux de muscovite et / ou de
chlorite
Roches Foliés
• Schiste
Moyen à gros grains
minéraux feuillés (à
prédominance principalement
de micas)
Le terme schiste décrit la
texture
Pour indiquer la composition,
les noms de minéraux sont
utilisés (ex. Micaschiste)
Roches Foliés
• Gneiss
Moyen à gros grains
• montre un litage en bandes
métamorphisme de haut degré
• Souvent composé de feldspath blanc ou
de couleur claire ,
• Roche riche en lits avec des bandes
sombres de minéraux ferromagnésiens
Ardoise (gauche) &
phyllade (droite)
Textures foliées
• Clivage ardoisier
Étroitement espacé le long de surfaces
planes de découpage des roches
Peut se développer de diverses façons
selon les conditions métamorphiques et
selon la nature de la roche mère
• Schistosité
les minéraux sont feuillées et
perceptibles à l'oeil nu et la roche
montre une structure en couches
les roches ayant cette texture sont
désignés comme schiste
Textures foliées
• Texture gneissique
Au cours de haut degré
de métamorphisme, la
migration des ions
entraîne la séparation
des minéraux
roches gneissiques
présentent une
apparence distinctive en
bandes foliées
Foliation resultant d’une
contraite orientée
Figure 8.2
La foliation fans cette roche est un
clivage de crénulation et il est
développé aprés la foliation
horizontale primaire. (Cette
diapositive est indicative
d'un schist)
foliation est une fabrique plan aire
dans une
rochemétamorphique. Dans ce cas, le
foliation est définie par les feuilles
alignées
de muscovite en sandwich entre
les grains de quartz.
(Cette diapositive est indicative
d'un phyllithe)
Textures métamorphiques
• Une texture se réfère à la taille, la
forme et l'arrangement des grains de
minéraux
Une Foliation est tout arrangement
planaire de grains de minéraux ou de
caractéristiques structurelles dans
une roche
Textures métamorphiques
• Exemples de foliation
• Alignement Parallèle de minéraux de
forme planes et / ou allongés
• Alignement Parallèle des grains de
minéraux et de galets aplatis
• Composition de bandes foliées
• Clivage Ardoisier où des roches
peuvent être facilement bébitées en
minces feuillets sous forme d’ecailles
Figure 8.8
Autres textures métamorphiques
• Ces roches métamorphiques qui sont
caractérisées par l'absence de foliation
et désignés comme non-foliés
• Sont mise en place dans des
environnements où la déformation est
minime
• Généralement composé de minéraux qui
présentent des cristaux de même taille
• Textures porphyroblastique (mélange de
minéraux de gande et petite tailles) Gros
grains, appelée porphyroblastes, entourés
par une matrice de minéraux à grains fins
Roches Non Foliées
• Quartzite
Formée à partir
d'une roche mère
riche en quartz de
grès
• Grains de quartz sont
fusionnés
Roches Non Foliées
• Marbre
grossier, cristallin
La roche mère est calcaire ou
dolomie
Composé essentiellement de
cristaux de calcite ou de
dolomite
Utilisé comme pierre et de
décoration
Présente une variété de
couleurs
Environnements
métamorphiques
• métamorphisme de Contact ou thermique
Résulte d'une hausse de la température
lorsque le magma est mise en place dans un
terrain hôte
Une zone d'altération appelée une auréole
dans la roche entourant le magma
facile à reconnaître quand il se produit en
surface, ou dans un environnement proche
de la surface
métamorphisme de Contact
métamorphisme de Contact
•Adjacent aux intrusions
auréole de contact formée dans le contoure des roches
le contraste de la température dépend de la profondeur, la durée, la
taille, la forme et l'orientation de l'intrusion
Le métamorphisme de contact aussi couramment associé au
métasomatisme (modification de la composition)
Absence de contrainte déviatorique importante donne lieu à des roches
avec des textures aléatoires (appelé granofels ou hornfels)
métamorphisme de Contact
Figure 8.19
métamorphisme de Contact
.
Métamorphisme Hydrothermal
• Métamorphisme Hydrothermal
Modification chimique due à chaud,
riche en ions fluides, appelé solutions
hydrothermales, circule à travers des
fissures et des crevasses qui se
développent dans la roche
La plus répandue le long de l'axe de la
dorsale midéo-océanique
Métamorphisme Hydrothermal
Figure 8.20
Métamorphisme régional
• Produit la plus grande quantité de
roches métamorphiques
• Associées à des orogénèses
Métamorphisme régional
•Subdivisé en métamorphismes orogénique, d’enfuissement, et de plancher
océanique
métamorphisme Orogénique: marges Convergent . Les roches sont foliés (ardoises,
phyllites, schistes et gneiss)
Polymetamorphisme (plusieurs épisodes
de métamorphisme régional) est commune dans de tels contextes
métamorphisme d’enfuissement : efuissement des sédiments (y compris les sedim.
Volcanoclastiques. le bassin (peut être> 20 km d'épaisseur).
Faible température et caractérisé par des néoformations de minéraux comme les
zéolites, Prehnite et pumpellyite
riches en fluides et pas de déformation
métamorphisme de plancher océanique : Metamorphisme des systemes de rides
médio-océaniques. Large gamme de température , mais à faible pression.
métasomatisme chaud
fluides très communs. Nouveaux minéraux notamment calcite, zéolites, épidote et
chlorite
basalte altér est souvent appelé spilite
Zones métamorphiques
• Systématique variations de la
minéralogie et des textures des
roches métamorphiques liées à des
variations dans le degré de
métamorphisme
Index des minéraux et degré du
métamorphisme
Les changements se produisent dans
la minéralogie des régions à faible
métamorphisme à des régions à haut
degré du métamorphisme
The sequence of zones now recognized, and the
typical metamorphic mineral assemblage in each,
are:
Zone à Chlorite. Ardoises pelitiques ou les roches sont
généralement des phyllites à chlorite, muscovite, quartz et albite
Zone à Biotite. Les ardoises cédent la place à des phyllites et
schistes à biotite, chlorite, muscovite, quartz, albite
Zone à Grenat. Avec des schistes grenat almandin rouge ,
généralement à biotite, chlorite, muscovite, quartz et albite ou
oligoclase
Zone à Staurotide. Schistes à staurotide, biotite, muscovite,
quartz, grenat, et plagioclase. Certains chlorites persistent
Zone à disthène. Schistes à disthène, biotite, muscovite, quartz,
plagioclase et, habituellement, grenat et staurotide
Zone à Sillimanite. Schistes et gneiss à sillimanite, biotite,
muscovite, quartz, plagioclase, grenat, et peut-être staurotide.
Certains disthènes sont également présents (même si disthène et
sillimanite sont des polymorphes de Al2SiO5.
Facies métamorphique et degré
du métamorphisme
B
A
Facies métamorphique et degré
du métamorphisme
Distribution spatiale des facies métamorphiques
Mineraux Index and degré du
métamorphisme
• Certains minéraux, appelé minéraux
index, ils sont de bons indicateurs du
degré et des conditions du
metamorphisme
Dans les terrains métamorphiques à métamorphisme régional le régime de
température et de pression est indiquée par la répartition des minéraux
métamorphiques à travers une vaste zone.
Métamorphisme à faible degré (basse T et P <200 C°):
Ardoises et phyllithes: chlorite, muscovite, biotite
Métamorphisme à degré intermédiaire
Schiste: grenat, staurautide , disthène
Métamorphiques à haut degré- 800 ° C (la limite de fusion)
Gneiss: disthène, sillimanite
Métamorphiques à plus haut degré : fusion partielle
Migmatites: rock partiellement fondu, mais pas de perte de masse.
Ainsi, la minéralogie retrace le degré métamorphique des roches.
 
mineraux Index du Métamorphisme Régional
Metamorphisme et tectonique
des plaques
• Souvent le métamorphisme se produit
le long de frontières de plaques
convergentes
la Compression déforme les
forontières des plaques
Formation des grandes chaînes de
montagne, y compris les Alpes,
l'Himalaya, et les Appalaches ,les
apennins
Metamorphism et
Zones de Subduction
• Grandes zones de métamorphisme se produisent
le long de zones de subduction
Plusieurs environnements métamorphiques
existent ici
les zones de subduction sont d’importants sites
de production de magma et ou sont exposés
distinctes ceintures linéaires de roches
métamorphiques à Haute pression, basse
température
environnements Metamorphiques et
tectonique des plaques
Figure 8.28
Facies à haute pression
• Facies à schiste bleu à HP-BT (B:
Basse)
• Eclogites at moderate HP-MT
(M:moyenne)
• UHP (Ultra-haute pression) pour les
gneisses

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Cours metamorphisme

  • 2. “le Metamorphisme c’est un processus de type “ subsolidus” responsible du changement minéralogique et texturale (par example la taille des grains) et souvent b de la composition chemique de la roche. Ces changements résultent des conditions physiques et/ou chimiques qui diffèrent de celles qui occurent normalement en surface des planètes et dans des zones de cimentation et de diagenèse au dessus de cette surface. Ils coexistent avec une fusion, partielle. Définition du Métamorphisme
  • 3. Métamorphisme •C’est un changement dans la composition ou texture des roches •À cause de la chaleur , la pression et la circulation des fluids
  • 4. Métamorphisme • La transition d'une roche à une autre par des températures et / ou de pressions de la différentes de celles dans lesquels on pris naissance les roches métamorphiques sont produites à partir de des roches magmatiques des roches sédimentaires d'autres roches métamorphiques le métamorphisme évolue progressivement de bas grade au haut grade Au cours de métamorphisme la roche demeure essentiellement solide. Il ne fond pas
  • 5. •Les facteurs qui contrôlent le type et le degré du Métamorphisme • Chaleur • Pression •Fluides
  • 6. PRENEZ DES NOTES 1. Les roches se transforment sous l’effet de la la chaleur, la pression et les fluides. 2. La chaleur de la terre est d'origine thermique en plus de la chaleur issue de désintégration radioactive 3. La pression est tout simplement le poids au- dessus des rochers. Pression augmente en fonction de la Profondeur 4. Qu'arrive-t-il au cours du métamorphisme? 5. Différentes conditions du métamorphisme en résulte différents roches et minéraux les roches métamorphiques révèlent diverses conditions de température et de pression sur la terre
  • 7. Qu’est ce qui se passe au cours du métamorphisme Les minéraux se transforment en d’autres nouveaux minéraux + 2SiO2 CaMg (CO3) 2 == CaMgSi2O6 + 2CO2 Dolomie +Quartz = pyroxène minéraux changent de formes Al2SiO5 = Al2SiO5 Andalousite = disthène Nouveaux matériaux sont ajoutés (métasomatisme) CaMg (SiO2) 2 + 2CO2 = CaMg (CO3) 2 + 2SiO2 Pyroxène + CO2 = Dolomie + Quartz Minéraux en solution = Gisement aurifère Recristallisation
  • 8. Les changements chimiques dans les roches Alteration en surface Diagenèse Roches Sédimentaires Métamorphisme Commence à environ 200° C En dehors de la gamme normale des conditions proches de la surface
  • 9. Fluides métamorphiques La plupart des roches métamorphiques ont une phase fluide intergranulaire durant le métamorphisme Un Fluide est liquide, ou un gaz à haute pression ou un fluide supercritique Les fluides sont principalement l'eau et / ou du CO2 L'eau supercritique est présent dans la plupart des processus métamorphiques Les fluides sont importantes pour la recristallisation des minéraux et des néocroissance de minéraux
  • 10. Pourquoi les roches ne se « demétamorphose pas"?? Les réactions ne peuvent etre inversees Parce certains ingrédients se perdent: 2AlSi2O5 (OH) = Al2SiO5 + 3SiO2 + H2O Mineral argileux = andalousite + Quartz + eau (perdu) Un exemple de métamorphisme de carbonates : CaMg (CO3) 2 + 2SiO2 = CaMgSi2O6 2 CO2 Dolomie + Quartz = pyroxène + CO2 (perdu) Parfois, cela arrive en Présence des Fluides le Métamorphisme peut etre rétrograde suite au changement de conditions de pression et température
  • 11. Les limites du Métamorphisme À basse température la limite est au confins de la diagenèse. Les processus sont indiscernables Le métamorphisme commence dans la limite des 100-150 C° Certains zeolites sont considérés diagénétiques ou métamorphiques assez arbitrairement
  • 12. Les limites du Métamorphisme • High-temperature limit grades into melting • Over the melting range solids and liquids coexist • Xenoliths, restites, and other enclaves? • Migmatites (“mixed rocks”) are gradational
  • 14. • Chaleur Le plus important agent de Recristallisation donnent de nouveaux minéraux stables Deux sources de chaleur 1. Métamorphisme de Contact - à partir de la chaleur du magma 2. Une augmentation de la température avec la profondeur à cause du gradient géothermique
  • 15. Métamorphisme: transformations avec la Température •L'augmentation de la température favorise la recristallisation des phases minérales progressivement vers d’autres plus grossiers •la taille des grains (coalescence et croissance) et de cristallisation de nouveaux minéraux ( "Neo-cristallisation") •L'augmentation de la température affecte la stabilité des minéraux donnant lieu à une succession de minéraux •Un des effets les plus communs de plus en plus sur la stabilité des minéraux est la perte des éléments volatiles (notamment l'eau et le CO2)
  • 16.
  • 17. • Contrainte différentielle et pression • La pression augmente avec la profondeur • la pression differentielle applique des forces égales dans toutes les directions • Les roches peuvent également être soumis à une Contrainte différentielle qui est inégale dans les différentes directions
  • 18. Pression de Confinement pression de confinement La pression de confinement est la même dans toutes les directions (y compris en 3D) Dans l'eau; elle corespond à un tonne par m2 pour chaque mètre de profondeur à 10 m ~ (1 atm: atmosphère ) ou 10 tonnes de pression par m2
  • 19. La Pression en métamorphisme
  • 20. Le Concept de la pression lithostatique ou du confinement
  • 21. Métamorphisme: transformations avec la pression La pression lithostatique P, qui est considéré comme égal   dans toutes les directions déforme une roche )sans distorsion) une pression inégale ou contrainte déviatorique déforme une roche (avec distorsion) la contrainte déviatorique peut être décomposée en trois composantes (σ1 principale, σ3 minimale et σ2 intermédiaire la réponse rhéologique d'une roche à la contraite est dite déformation la contrainte déviatorique change les textures , les structures et la minéralogie L’etirement, la compression et le cisaillement sont trois expressions principales de la contrainte déviatorique
  • 22.
  • 23. • les fluides actifs Chimiquement Principalement l'eau et d'autres composants volatiles les fluides améliorent les réactions et la migration des ions • Aident à la recristallisation des minéraux Sources des fluides • Piégés dans des espaces des pores des roches sédimentaires • Les fractures dans les roches ignées • Altération des minéraux hydratés comme l'argile, le gypse, et les micas
  • 24. L’importance de la roche mère La plupart des roches métamorphiques ont la même composition chimique générale de la roche mère ils ont formé des minéraux qui la composent et dans une large mesure, indiquent les conditions dans les quelles chaque agent métamorphique a agit et les changements qu’il a causé
  • 25. Types de Métamorphismes Contact Autour Intrusions peu profond: 0-6 km Basse Pression Local source de chaleur Régional De larges zones 5-20 km, parfois 30 + Haute Pression Généralement accompagnée par la déformation du de l’edification d’une chaine de montagnes
  • 26. shock, contact, regional, and burialshock, contact, regional, and burial Types of metamorphism
  • 27. Depth, km 0 35 75 Asthenosphere Continental mantle lithosphere Continental crust Regional metamorphism Oceanic crust Oceanic lithosphere ShockShock metamorphismmetamorphism
  • 28. Depth, km 0 35 75 Asthenosphere Continental mantle lithosphere Continental crust Regional metamorphism Oceanic crust Oceanic lithosphere ShockShock metamorphismmetamorphism RegionalRegional metamorphismmetamorphism
  • 29. Depth, km 0 35 75 Asthenosphere Continental mantle lithosphere Continental crust Regional metamorphism Oceanic crust Oceanic lithosphere ShockShock metamorphismmetamorphism RegionalRegional metamorphismmetamorphism RegionalRegional high-pressurehigh-pressure metamorphismmetamorphism
  • 30. Depth, km 0 35 75 Asthenosphere Continental mantle lithosphere Continental crust Regional metamorphism Oceanic crust Oceanic lithosphere ShockShock metamorphismmetamorphism RegionalRegional metamorphismmetamorphism RegionalRegional high-pressurehigh-pressure metamorphismmetamorphism ContactContact metamorphismmetamorphism
  • 34. DEGRE DU METAMORPHISME Degré dans lequel la roche a changé de composition Peut souvent montere une trace de stratification ou parfois même des fossils déformés Au Haut-degrés, les roches peuvent souvent perdre toute trace de leur aspect d'origine
  • 35.
  • 36. contextes Métamorphiques • métamorphisme de Contact ou thermique • par une élévation de température à l'intérieur de la roche hôte • Métamorphisme Hydrothermal modifications chimiques à chaud en contact d’eau riche en ions • Métamorphisme Régionale Se produit au cours de la genèse des montagnes Produit un grand volume de roches métamorphiques les roches montrent habituellement des zones de contact et / ou métamorphisme hydrothermal
  • 37.
  • 38.
  • 39.
  • 40.
  • 41. 150
  • 42. Roches Foliés • Slate (ardoise) grains très fins Excellent clivage de la roche Le plus souvent produite à partir de faible métamorphisme de schiste, d’argile, ou silte
  • 43. Roches Foliés • Phyllades ont un degré de métamorphisme entre l'ardoise et le schiste minéraux feuillés pas assez grande pour être identifiés à l'oeil nu Brillant et à surfaces ondulées montrent un clivage Composé essentiellement de fins cristaux de muscovite et / ou de chlorite
  • 44. Roches Foliés • Schiste Moyen à gros grains minéraux feuillés (à prédominance principalement de micas) Le terme schiste décrit la texture Pour indiquer la composition, les noms de minéraux sont utilisés (ex. Micaschiste)
  • 45. Roches Foliés • Gneiss Moyen à gros grains • montre un litage en bandes métamorphisme de haut degré • Souvent composé de feldspath blanc ou de couleur claire , • Roche riche en lits avec des bandes sombres de minéraux ferromagnésiens
  • 47.
  • 48. Textures foliées • Clivage ardoisier Étroitement espacé le long de surfaces planes de découpage des roches Peut se développer de diverses façons selon les conditions métamorphiques et selon la nature de la roche mère • Schistosité les minéraux sont feuillées et perceptibles à l'oeil nu et la roche montre une structure en couches les roches ayant cette texture sont désignés comme schiste
  • 49. Textures foliées • Texture gneissique Au cours de haut degré de métamorphisme, la migration des ions entraîne la séparation des minéraux roches gneissiques présentent une apparence distinctive en bandes foliées
  • 51.
  • 53. La foliation fans cette roche est un clivage de crénulation et il est développé aprés la foliation horizontale primaire. (Cette diapositive est indicative d'un schist) foliation est une fabrique plan aire dans une rochemétamorphique. Dans ce cas, le foliation est définie par les feuilles alignées de muscovite en sandwich entre les grains de quartz. (Cette diapositive est indicative d'un phyllithe)
  • 54.
  • 55. Textures métamorphiques • Une texture se réfère à la taille, la forme et l'arrangement des grains de minéraux Une Foliation est tout arrangement planaire de grains de minéraux ou de caractéristiques structurelles dans une roche
  • 56. Textures métamorphiques • Exemples de foliation • Alignement Parallèle de minéraux de forme planes et / ou allongés • Alignement Parallèle des grains de minéraux et de galets aplatis • Composition de bandes foliées • Clivage Ardoisier où des roches peuvent être facilement bébitées en minces feuillets sous forme d’ecailles
  • 57.
  • 58.
  • 60. Autres textures métamorphiques • Ces roches métamorphiques qui sont caractérisées par l'absence de foliation et désignés comme non-foliés • Sont mise en place dans des environnements où la déformation est minime • Généralement composé de minéraux qui présentent des cristaux de même taille • Textures porphyroblastique (mélange de minéraux de gande et petite tailles) Gros grains, appelée porphyroblastes, entourés par une matrice de minéraux à grains fins
  • 61. Roches Non Foliées • Quartzite Formée à partir d'une roche mère riche en quartz de grès • Grains de quartz sont fusionnés
  • 62. Roches Non Foliées • Marbre grossier, cristallin La roche mère est calcaire ou dolomie Composé essentiellement de cristaux de calcite ou de dolomite Utilisé comme pierre et de décoration Présente une variété de couleurs
  • 63.
  • 65. • métamorphisme de Contact ou thermique Résulte d'une hausse de la température lorsque le magma est mise en place dans un terrain hôte Une zone d'altération appelée une auréole dans la roche entourant le magma facile à reconnaître quand il se produit en surface, ou dans un environnement proche de la surface métamorphisme de Contact
  • 66. métamorphisme de Contact •Adjacent aux intrusions auréole de contact formée dans le contoure des roches le contraste de la température dépend de la profondeur, la durée, la taille, la forme et l'orientation de l'intrusion Le métamorphisme de contact aussi couramment associé au métasomatisme (modification de la composition) Absence de contrainte déviatorique importante donne lieu à des roches avec des textures aléatoires (appelé granofels ou hornfels)
  • 69.
  • 70. Métamorphisme Hydrothermal • Métamorphisme Hydrothermal Modification chimique due à chaud, riche en ions fluides, appelé solutions hydrothermales, circule à travers des fissures et des crevasses qui se développent dans la roche La plus répandue le long de l'axe de la dorsale midéo-océanique
  • 72. Métamorphisme régional • Produit la plus grande quantité de roches métamorphiques • Associées à des orogénèses
  • 73. Métamorphisme régional •Subdivisé en métamorphismes orogénique, d’enfuissement, et de plancher océanique métamorphisme Orogénique: marges Convergent . Les roches sont foliés (ardoises, phyllites, schistes et gneiss) Polymetamorphisme (plusieurs épisodes de métamorphisme régional) est commune dans de tels contextes métamorphisme d’enfuissement : efuissement des sédiments (y compris les sedim. Volcanoclastiques. le bassin (peut être> 20 km d'épaisseur). Faible température et caractérisé par des néoformations de minéraux comme les zéolites, Prehnite et pumpellyite riches en fluides et pas de déformation métamorphisme de plancher océanique : Metamorphisme des systemes de rides médio-océaniques. Large gamme de température , mais à faible pression. métasomatisme chaud fluides très communs. Nouveaux minéraux notamment calcite, zéolites, épidote et chlorite basalte altér est souvent appelé spilite
  • 74.
  • 75. Zones métamorphiques • Systématique variations de la minéralogie et des textures des roches métamorphiques liées à des variations dans le degré de métamorphisme Index des minéraux et degré du métamorphisme Les changements se produisent dans la minéralogie des régions à faible métamorphisme à des régions à haut degré du métamorphisme
  • 76.
  • 77. The sequence of zones now recognized, and the typical metamorphic mineral assemblage in each, are: Zone à Chlorite. Ardoises pelitiques ou les roches sont généralement des phyllites à chlorite, muscovite, quartz et albite Zone à Biotite. Les ardoises cédent la place à des phyllites et schistes à biotite, chlorite, muscovite, quartz, albite Zone à Grenat. Avec des schistes grenat almandin rouge , généralement à biotite, chlorite, muscovite, quartz et albite ou oligoclase Zone à Staurotide. Schistes à staurotide, biotite, muscovite, quartz, grenat, et plagioclase. Certains chlorites persistent Zone à disthène. Schistes à disthène, biotite, muscovite, quartz, plagioclase et, habituellement, grenat et staurotide Zone à Sillimanite. Schistes et gneiss à sillimanite, biotite, muscovite, quartz, plagioclase, grenat, et peut-être staurotide. Certains disthènes sont également présents (même si disthène et sillimanite sont des polymorphes de Al2SiO5.
  • 78. Facies métamorphique et degré du métamorphisme B A
  • 79. Facies métamorphique et degré du métamorphisme
  • 80. Distribution spatiale des facies métamorphiques
  • 81. Mineraux Index and degré du métamorphisme • Certains minéraux, appelé minéraux index, ils sont de bons indicateurs du degré et des conditions du metamorphisme
  • 82. Dans les terrains métamorphiques à métamorphisme régional le régime de température et de pression est indiquée par la répartition des minéraux métamorphiques à travers une vaste zone. Métamorphisme à faible degré (basse T et P <200 C°): Ardoises et phyllithes: chlorite, muscovite, biotite Métamorphisme à degré intermédiaire Schiste: grenat, staurautide , disthène Métamorphiques à haut degré- 800 ° C (la limite de fusion) Gneiss: disthène, sillimanite Métamorphiques à plus haut degré : fusion partielle Migmatites: rock partiellement fondu, mais pas de perte de masse. Ainsi, la minéralogie retrace le degré métamorphique des roches.   mineraux Index du Métamorphisme Régional
  • 83.
  • 84.
  • 85. Metamorphisme et tectonique des plaques • Souvent le métamorphisme se produit le long de frontières de plaques convergentes la Compression déforme les forontières des plaques Formation des grandes chaînes de montagne, y compris les Alpes, l'Himalaya, et les Appalaches ,les apennins
  • 86. Metamorphism et Zones de Subduction • Grandes zones de métamorphisme se produisent le long de zones de subduction Plusieurs environnements métamorphiques existent ici les zones de subduction sont d’importants sites de production de magma et ou sont exposés distinctes ceintures linéaires de roches métamorphiques à Haute pression, basse température
  • 88.
  • 89. Facies à haute pression • Facies à schiste bleu à HP-BT (B: Basse) • Eclogites at moderate HP-MT (M:moyenne) • UHP (Ultra-haute pression) pour les gneisses

Notes de l'éditeur

  1. Deformation alone does not count: requires crystallization or recrystallization
  2. The boundary is somewhat arbitrary Diagenetic/weathering processes are indistinguishable from metamorphic Metamorphism begins in the range of 100-150oC for the more unstable types of protolith Some zeolites are considered diagenetic and others metamorphic – pretty arbitrary Metamorphism begins in the range of 100-150oC for the more unstable types of protolith Marked by the formation of minerals such as laumontite, analcime, heulandite, carpholite, paragonite, prehnite, pumpellyite, lawsonite, glaucophane or stilpnomelane
  3. If we heat a metamorphic rock until it melts, at what point in the melting process does it become “igneous”? Xenoliths, restites, and other enclaves are considered part of the igneous realm because melt is dominant, but the distinction is certainly vague and disputable We may all recognize a melt, but we may not be so good at recognizing the solid products crystallized from one Small, elongate, fairly coarse-grained and cross-cutting segregations of granitoid material in gneisses: Thin dikes of melt or precipitates from fluids, or fluid-enhanced recrystallization along fluid-filled fractures? The distinction between a silicate-saturated aqueous fluid and a fluid-saturated silicate melt