Le trajet Pression - Température - temps (P - T - t) d’une roche métamorphique

Le schéma à gauche symbolise l'épaississement et l’amincissement d’une chaîne de montagnes dans la croûte continentale.

A droite sont représentées, en bleu, les Trajectoires P-T-t des roches R. Au cours de l'épaississement, les roches, chevauchées, s'enfoncent rapidement. La pression augmente régulièrement en fonction de la profondeur Z. En simplifiant, P = d.g.Z (d : densité des roches, g : accélération de la pesanteur). A cause de leur mauvaise conductivité thermique, les roches ne se réchauffent que lentement. Dans le diagramme PT, elles suivront des trajets proches de l'axe des P. Le géotherme (pointillés jaunes) se déplace vers les basses températures (t0). Lorsque la convergence s'interrompt, les roches se réchauffent tandis qu'elles commencent à remonter (P diminue tandis que T augmente encore). Le géotherme évolue vers les hautes températures (t1, t2, t3) et dépasse GLs, le géotherme dans la Lithosphère stable. Lorsque la remontée s'accentue, P et T diminuent ensemble.

Au cours du trajet prograde (P et T augmentent), les roches modifient leur minéralogie en franchissant des réactions de déshydratation du type : H = A + V où H est un assemblage de minéraux hydratés, A de minéraux anhydres et V la phase vapeur (H2O). Cette vapeur libérée par la roche, de faible densité, remonte vers la surface. Au cours du métamorphisme rétrograde, lorsque T diminue, de telles réactions sont franchies en sens inverse, mais la vapeur nécessaire à leurs réalisations, n'est plus disponible : les associations minéralogiques de plus hautes T persistent. Elles matérialisent le gradient métamorphique (en tirets verts). Les intersections entre les trajets P-T-t et les géothermes montrent que les roches n’atteignent pas leurs pics en température au même moment.

Ainsi, le gradient métamorphique, qui enregistre ces " pics ", n’a pas d’existence à un temps donné.

Les Trajets P T t des roches sont caractéristiques du Contexte Géodynamique dans lequel ces roches sont formées.

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