Métamorphisme

Métamorphique (adj) [Géol] (du grec meta, et morphê, forme). Relatif au métamorphisme ; produit par le métamorphisme ; produit (résultat) du métamorphisme. Synonyme : cristallophyllien.

Méta (préfixe - élément) du grec meta, après, au-delà de, qui indique le changement, la postériorité, la supériorité, le dépassement, la succession, la transformation. Métamorphose (n. f.) Changement d'une forme en une autre ; changement complet de l'apparence, la nature, l'état… Métamorphiser (v. tr. - pron.) Opérer ou subir la métamorphose.

• Méta, placé devant un nom de roche, indique que celle-ci a subi le métamorphisme (moyen à faible).

Roches métamorphiques: roches ayant subi un, ou des métamorphismes ; on les distingue selon les faciès minéraux, selon les zones et isogrades de métamorphisme, selon les séquences métamorphiques.

• faciès minéraux : ils sont définis à la suite des travaux de P. Eskola et de travaux qui ont pemis de définir des champs de stabilité. Un faciès minéral se défini par l'association (paragenèse) de certains minéraux qui caractérisent le chimisme d'une roche et le métamorphisme subi.
• zones et isogrades du métamorphisme : en partant des constatations précédentes, une zone est un volume de terrain présentant un certain degré de métamorphisme ; ses limites sur le terrains sont des isogrades (courbes de même degré).
• séquences métamorphiques : une séquence est l'ensemble de roches métamorphiques, de degré variable, issu d'un même type de roche originelle.

NB: on utilise les préfixes para et/ou ortho, pour distinguer, lorsque cela se peut, l'origine sédimentaire ou magmatique ; exemples : un paragneiss dérive d'argiles ou de pélites ; un orthogneiss, dérive de granitoïdes…

Métamorphismes [Géol.] Ensemble des transformations (minéralogiques, structurales, etc.) qui affectent une roche soumise à des conditions de température et pression différentes de celles de sa formation. Ces transformations s'accomplissent alors que la roche est à l'état solide. Le métamorphisme se situe entre les processus sédimentaires (faible pression/faible température) et magmatique. En effet si une roche métamorphique fond (c'est le stade ultime nommé l'anatexie), elle devient une roche magmatique. 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 ou d'une foliation. Les phénomènes sont donc très complexes et très variés d'où il en découle une typologie et une classification complexe (Voir ci-dessus, à " roches métamorphiques ").
Les facteurs du métamorphisme sont :

• la température, facteur principal, il augmente avc la profondeur (gradiant géothermique) et/ou avec la mise en place des roches magmatiques ;
• la pression, qui augmente avec l'enfouissement, mais aussi sous l'effet de contraintes diverses (pressions orientées).

On distingue deux sortes primordiales de métamorphismes, les autres formes étant beaucoup plus rares :

• le métamorphisme général (ou régional), qui affecte l'ensemble des roches sur des épaisseurs et des superficies importantes
  • dans les domaines non plissés, c'est la base des séries sédimentaires qui subit le métamorphisme statique ou d'enfouissement ; métamorphisme peu marqué et non déformant ;
  • dans les grandes chaînes plissées, le métamorphisme débouche sur la formations de roches métamorphiques cristallophylliennes (schistes, micaschistes, gneiss), ensembles importants constituants du substratum ; ces roches ont subit de fortes déformations tectonique, si bien que l'on parle de métamorphisme dynamothermique.
• le métamorphisme de contact, se localise au contact des roches magmatiques, il affecte les terrains traversés par l'intrusion magmatique ainsi que des enclaves. Lié au gradient et à la durée de l'élévation de température, il est appelé métamorphisme thermique, ou thermométamorphisme. La zone métamorphisée dessine une auréole de métamorphisme de contact autour de l'intrusion (cornéennes, skarns, etc).

Les formes suivantes sont plus rares :

• le métamorphisme dynamique, lié aux contraintes se développant dans les grands accidents cassants, ce métamorphisme cataclastique débouchant sur des mylonites métamorphiques (s'il y a élévation de température) ;
• le métamorphisme hydrothermal, lié à des circulations de fluides à température élevée ;
• le métamorphisme d'impact, rare, lié à la chute de grosses météorites (impactites) ;

Métasomatose (n. f.). Cas extrême du métamorphisme s'accompagnant d'un changement de la composition chimique globale des roches originelles avec apport de certains éléments chimiques et départ d'autres (Na, K, Si, etc ...). Se dit également d'un remplacement complet d'un minéral par un autre par le même processus, avec conservation de la forme initiale.

Métamorphiser (v.) [Géol.] Transformer par métamorphisme.

Définir les métamorphismes

Faciès métamorphiques Le métamorphisme présente des degrés définis par les conditions P et T (pression et température). Chaque minéral possède un champ de stabilité ; l'apparition de certains minéraux, la disparition d'autres minéraux - tout en tenant compte de la composition chimique des roches - permet de définir les faciès minéraux définis selon la paragenèse. Voici quelques-uns de ces faciès et sous-faciès donnés du degré le plus bas, aux degrés les plus élevés :

• faciès à zéolites
  • sous-faciès à heulandite ou à analcime + quartz ;
  • sous-faciès à laumontite + quartz :
• faciès à prehnite et à pumpellyite + quartz et, éventuellement, épidote ;
• faciès des schistes verts, avec chlorite, muscovite, amphiboles (trémolite, actinolite, plagioclases acides (An < 20 : albite, oligoclase) ; la biotite apparaît en limite supérieure de ce faciès ;
• faciès de schistes (" schistes bleus ") à glaucophane-lawsonite ;
  • sous-faciès à pumpellyite, (vers la limite inférieure) ;
  • sous-faciès à P plus élevée, avec jadéite et quartz ;
• faciès des amphibolites, à hornblende verte ; les micas sont stables, c'est la zone T-P où se situe le point triple des silicates d'alumine (andalousite, sillimanite, kyanite) ;
  • sous-faciès inférieur à épidote et albite ;
  • sous-faciès supérieur à plagioclase plus basique (An > 20)
• faciès des granulites avec ortho-pyroxène, plagioclase basique, et grenat (almandin-pyrope) et, suivant le cas, kyanite ou sillimanite ;
• faciès des cornéennes, en fonction de l'élévation de T, on a :
  • faciès des cornéennes à albite et épidote ;
  • faciès des cornéennes à hornblende verte ;
  • faciès des cornéennes à pyroxène et grenat (grossulaire) ;
• faciès des sanidinites, avec feldspaths sanidine et albite.

Zones et isogrades du métamorphisme (travail à compléter)

Séquences métamorphiques

Séries métamorphiques

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