Il existe une relation mathématique très simple qui lie le nombre de minéraux et le nombre de constituants chimiques de la roche. C'est la règle des phases de Gibbs qui s'écrit :

M = C + 2 - F

M est le nombre de phases physiquement distinctes : dans le cas des roches, il s'agit des minéraux (et de la phase vapeur).
C est le nombre de constituants chimiques indépendants. Le chiffre 2 indiquent le nombre de paramètres intensifs du métamorphisme : T et P. Si l'on raisonne dans un système isobare ou isotherme, alors ce chiffre est 1.
" F " est le degré de liberté ou la variance de l'assemblage des " M " minéraux. Nous considérerons uniquement des valeurs de F comprises entre 0 et 2. Mais des valeurs supérieures et négatives sont possibles.

Si F=2, la régle des phases indique M=C. Cet " assemblage " a deux degrés de liberté dans l'espace P-T. Cela signifie que chacune des paragenèses de "M" minéraux est stable lorsque que P et/ou T varient dans un intervalle DP - DT. On dit que cette paragenèse est divariante. Sur le diagramme P-T ci-dessous, les assemblages à 2 minéraux A+B et A+C sont divariants et sont stables dans les champs gris.

Pour F=1, la régle des phases indique M=C+1. Mais la paragenèse à trois minéraux A+B+C n'a qu'un degré de liberté dans l'espace P-T. Cela veut dire que P ne peut varier qu'en fonction de T (P=f(T)) pour que la paragenèse reste stable. P=f(T) est une courbe dans l'espace P-T. L'association minéralogique A+B+C est qualifié d'uni (ou mono) variant. La texture coronitique correspond à cette situation.

Si F= 0, la paragenèse contient M=C+2, mais n'a plus aucun degré de liberté : elle ne peut exister qu'en un seul point, appelé point invariant. Sur le diagramme P-T, ce point est à l'intersection des courbes univariantes.

Dans le diagramme P-T , lorsque la roche passe des conditions P0-T0 à P1-T1, l'assemblage divariant de 2 minéraux A-B est remplacé par un autre assemblage divariant (A-C ou B-C) en passant par l'intermédiaire de l'assemblage univariant à 3 phases A-B-C. Par ailleurs, la règle des phases impose que le système contient deux constituants chimiques indépendants, puisque les assemblages divariants sont formés de 2 minéraux.

Une application importante de la Règle des Phases est la représentation graphique des paragenèses des roches métamorphiques dans des diagrammes appropriés et l'élaboration de grilles pétrogénétiques.

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