Les transformations d’un Gabbro

Lame mince d’un gabbro prélevé au niveau d’une dorsale (Pl: Plagioclase; Py: Pyroxène) Le gabbro correspond à une roche grenue venant de cristalliser soumise à une pression faible (faible profondeur et située dans un intervalle de température 600°C<T°C< 800°C Cette roche montre de gros cristaux de plagioclases reconnaissables à leurs macles répétées ainsi que des cristaux de pyroxènes de couleur jaune orangée

Lame mince d’un métagabbro d’une lithosphère non subduite (métagabbro à hornblende) À ce stade, le métagabbro situé dans un intervalle de température 400°C<T°C< 700°C présente une transformation minérale: Une auréole d’un nouveau minéral appelé amphibole (Hornblende dans ce cas) apparaît autour des pyroxènes 1. Plagioclase; 2. Pyroxène (Augite); 3. Hornblende

Origine de l’auréole de métamorphisme liée à l’hydratation du gabbro Les minéraux du gabbro, stables au-dessus de 700°C deviennent instables lorsque la roche se refroidit et ceci en présence d’eau. A l’état solide, la roche se transforme (se métamorphise), ses minéraux déstabilisés libèrent des éléments chimiques à partir de leur périphérie. Les éléments chimiques à l’interface entre 2 minéraux réagissent alors pour former un nouveau minéral plus stable dans les nouvelles conditions de P et T. On parle ici de métamorphisme de Basse Pression et de Basse Température: Plagioclase + pyroxène + eau  amphibole (hornblende)

Transformations des gabbros au cours du trajet de la lithosphère océanique (avant subduction) Les plagioclases incomplètement transformés ainsi que la Hornblende nouvellement formée du métagabbro peuvent à leur tour être transformés en nouveaux minéraux hydratés, chlorite et actinote en présence d’eau et lors du refroidissement aboutissant au métagabbro du stade « schiste vert ». La réaction est: Plagioclase + hornblende + eau  chlorite + actinote

Métagabbro faciès schistes verts Le métagabbro est en boudin dans un métabasalte. Les 2 roches sont équilibrées dans les conditions du faciès Schistes Verts, lorsque le refroidissement de la Croûte Océanique se poursuit (point 3 sur le trajet). La couleur verte domine dans le métabasalte. Les pyroxènes magmatiques bruns du métagabbro sont remplacés par une amphibole vert pâle (Actinote)

Métagabbro au début de la subduction (faciès schistes bleus) La présence de plagioclase (1) et Pyroxène (Augite) (2) indique qu’il s’agit bien d’un ancien gabbro; La présence d’Actinote (5) indique que cet ancien gabbro est passé dans la zone de formation et de stabilité de ce minéral. La présence d’une auréole de glaucophane (4) entre le Pl et le Py indique qu’une réaction chimique s’est déroulée à l’interface des 2 minéraux devenus instables pour donner un nouveau minéral stable dans les nouvelles conditions de P et T (Zone B) Le métagabbro a donc été soumis à des températures comprises entre 200°C< T°C< 450°C et à des profondeurs oscillants entre 15 à 30 km;

Diagramme P-T montrant les domaines de quelques associations de minéraux caractéristiques B C D

Métagabbro faciès éclogite La lame mince montre un métagabbro présentant une nouvelle association minérale qui conserve du Glaucophane (4) mais qui présente de nouveaux minéraux qui eux sont anhydres, le Grenat (6) et un nouveau pyroxène (la jadéite, (7)) ainsi que du Quartz (8). Cette nouvelle association minéralogique indique qu’un métagabbro est passé du domaine B au domaine D en passant éventuellement par le domaine C. le métagabbro a donc été soumis à des températures comprises entre 250°<T°C<500°C, à des profondeurs > 35 km Lors de la subduction, les minéraux hydratés des associations minérales précédentes sont transformés en minéraux anhydre ce qui libère de l’eau. On parle de métamorphisme BT/HP: Plagioclase + chlorite  glaucophane + eau

SYNTHESE Métamorphisme par hydratation Des roches de la croûte océanique Fusion partielle de La péridotite favorisée Par la présence d’eau Refroidissement, épaississement De la croûte lithosphère océanique Métamorphisme des roches De la croûte au cours de La subduction