Les facteurs du métamorphisme Les facteurs de transformation : Augmentation de Température : Remontée d’un magma en surface (Métamorphisme de contact) Enfouissement des couches géologiques en profondeur (Proximité du manteau) Augmentation de Pression : Pression Lithostatique (poids des terrains supérieurs) Tectonique (pression orientée en zones de subduction et de collision)

Métamorphisme régional (HP-HT) Métamorphisme (HP-BT) Métamorphisme de choc Métamorphisme régional (HP-HT) Métamorphisme (HP-BT) Métamorphisme de contact (BP-HT) Prof km Croûte océanique 35 Continental crust 75 Lithosphère océanique Continental mantle lithosphere Asthenosphere Eau Métamorphisme hydrothermal Métamorphisme d’enfouissement

Les différents types de métamrphisme Les différents types de métamorphisme : Pression (kbar) Profondeur approx. (km) HP Dynamométamorphisme enfouissement On distingue deux principaux types de métamorphismes : - Métamorphisme régional élévation de température et de pression Métamorphisme de contact élévation de température 14 50 Non réalisée dans la nature 12 40 10 30 8 HP/HT Métamorphisme régional Zone orogénique (montagnes) 6 20 4 10 2 HT Méta. de contact Voisinage intrusion 200 400 600 800 Température (°c) Diagénèse Rq : Métamorphisme Température > 300°c

I - Le métamorphisme de contact Pression (kbar) Profondeur approx. (km) HP Dynamométamorphisme enfouissement 14 50 Non réalisée dans la nature 12 40 10 30 8 HP/HT Métamorphisme régional Zone orogénique (montagnes) 6 20 4 10 2 HT Méta. de contact Voisinage intrusion 200 400 600 800 Température (°c)

I - Le métamorphisme de contact Facteur : uniquement la température (remontée d’un pluton magmatique) A son contact, les roches existantes subissent de fortes températures. Recristallisation des roches en présence, avec apparition de minéraux nouveaux L’influence du métamorphisme de contact peut se voir sur quelques dizaines de centimètres jusqu’à quelques centaines de mètres

Flanc sud d ’un synclinal primaire Terrains primaires plissés * GRANITE DE FLAMANVILLE T Auréole de métamorphisme T

GRANITE CORNEENNE

DEFORMATION DE LA CORNEENNE AU CONTACT

GRANITE DE FLAMANVILLE

ENCLAVES A BORD ARRONDI et FLOU (Mélange d ’un magma acide d’origine crustale et basique d’origine mantellique) = HYBRIDATION MAGMATIQUE ENCLAVES A BORD NET et ANGULEUX (INCLUSIONS DE CORNEENNE)

SCHISTES TACHETES CORDIERITE ANDALOUSITE Forme de basse pression des silicates d ’alumine polymorphes en fonction de P et T.

I - Le métamorphisme de contact Intrusion (Pluton) (a) (b) (c) c/ Cornéennes Roches massives à grains fins, sombres, + souvent andalousite. b/ Schistes noduleux Cristaux de phyllite (même famille que les micas) + andalousite. a/ Schistes tachetés Gros cristaux de cordiérite sans formes particulières Exemple : Si la roche présente sur place est de type argilite.

II - Le métamorphisme de contact Intrusion (Pluton) (a) (b) (c) a/ Schistes tachetés Gros cristaux de cordiérite sans formes particulières Contact granite / cornéenne Schiste tacheté Exemple : Si la roche présente sur place est de type argilite.

Pas d’orientation préférentielle des minéraux. Structure originelle conservée. Métamorphisme de contact. - Marbre Roche d'origine : Calcaires - Quartzite Roche d'origine : Grès Marbre Quartzite

II - Le métamorphisme régional Pression (kbar) Profondeur approx. (km) HP Dynamométamorphisme enfouissement 14 50 Non réalisée dans la nature 12 40 10 30 8 HP/HT Métamorphisme régional Zone orogénique (montagnes) 6 20 4 10 2 HT Méta. de contact Voisinage intrusion 200 400 600 800 Température (°c)

II - Le métamorphisme régional Cette fois, la température et la pression jouent. Elles définissent les conditions thermodynamiques du métamorphisme. Plus l’enfouissement des roches en profondeur est important, plus la pression et la température sont importantes, plus le métamorphisme est important Recristallisation des roches (sédimentaires, magmatiques ou déjà métamorphiques) avec : - apparition de minéraux nouveaux (T° et P) - apparition de structures particulières (P) Ce métamorphisme se rencontre dans les chaînes de montagnes notamment les chaînes de collision.

Les Transformations : Transformations Minéralogiques : Tout minéral n’est stable que sous certaines conditions de T° et P. Si on change ces conditions, on a une recristallisation: Apparition de nouveaux minéraux (ex. grenat) Transformations Structurales : Orientation ou réorientation des minéraux en présence: Schistosité Foliation

La schistosité. La roche est appelée schistes et micaschistes

Schistosité

S1 de plan axial S0

Schistosité Schistosité Déformation mécanique des roches qui provoque des structures particulières. On en distingue La Schistosité : Orientation préférentielle des minéraux : alignement des minéraux dans le plan perpendiculaire à la direction de la pression Roche caractéristique de l’épizone et de la mésozone. Structure originelle (litage) disparue. Structure des : Schistes et Micaschistes roche d'origine: argiles, … Schistosité Schistosité

grenat mica Micaschiste à grenat

Déformation mécanique des roches qui provoque des structures particulières. On en distingue : Foliation: Recristallisation dans les directions de foliation et plan de schistosité. Alternance de bandes sombres (ferromagnésiens) et de bandes claires (Quartz, feldspaths) Structure des : Gneiss roche d'origine: Granite, roche sédim., … Foliation

II - Le métamorphisme régional Les Zones du méta. Régional : Pression (kbar) HP Non réalisée dans la nature HP/HT Métamorphisme régional Anatexie HT Méta. de contact Epizone Mesozone Catazone

Faciès métamorphique = ensemble des roches métamorphiques des compositions chimiques variées mais formées de façon stable dans un domaine pression/température bien défini.

Al2SiO5