- METAMORPHISME ET GEODYNAMIQUE -

Un nouvel exercice cartographique : "l'isograde" Musc (-)

Dans l'exercice précédent, j'ai raisonné sur des lithologies spectaculaires mais peu communes, à saphirine, etc. Et si on s'intéressait à des lithologies plus communes, comme les métapélites ou micaschistes ? Que l'on trouve communément le long d'un gradient de MP-HT ?

Le gradient de MP-HT est caractérisé par une succession d'isogrades : chlorite, muscovite, biotite, chloritoïde, grenat, staurotide, disthène, sillimanite , muscovite (-). Ces différents isogrades sont des isogrades d'apparition du minéral que l on peut écrire (+), à l'exception du dernier, l'isograde muscovite (-) qui est celui de la disparition de la muscovite dans les conditions du hautes T du faciès Amphibolite, et souvent contemporain du début de l'anatexie. Mais à quelle(s) réaction(s) est relié cet isograde ?

Le gradient métamorphique de MP-HT se termine par la disparition de la muscovite, au cours de 2 réactions.

Dans les micaschistes, le quartz est très souvent abondant et l'on rattache cet isograde musc (-) à la réaction : Musc + Qtz = Kfs + Sil + V. Il serait pourtant plus prudent d'écrire dans ce cas « isograde musc + Q (-) » ! En effet, il y a une autre réaction de disparition de la muscovite qui s'écrit : Musc = Kfs + Crn + V pour des lithologies sous saturées en silice.

Considérons une portion de terrain avec les lithologies métapélitiques traversée par les isogrades correspondant à ces 2 réactions.


Carte lithologique

Dessinez la carte métamorphique en coloriant les différents secteurs en fonction de leur paragenèse. Cette paragenèse est définie en traçant les triangles dans les différents domaines divariants séparés par les réactions isogrades, soit sur la carte, soit sur le diagramme PT.

Un mot sur le choix du système chimique et du diagramme triangulaire .... Le choix du système chimique (ou des constituants indépendants) dépend de la composition chimique des minéraux considérés : musc – corindon – feldspath potassique – sillimanite (ou autres sillicates d'alumine) – quartz – vapeur d'eau. Il s'agit dans ce cas, de K2O – Al2O3 - SiO2 - H2O (voir cette page et aussi le paragraphe 7.2 de « Métamorphisme et Géodynamique »).

Différentes représentations graphiques sont possibles en fonction des minéraux considérés. Voir les fig. 7.2 et ici (système choisi est Al2O3 - K2O avec SiO2 et H2O en excès) et 10.8 (système choisi est Al2O3 - K2O - H2O avec SiO2 en excès) de « Métamorphisme et Géodynamique » : on peut ainsi considérer que certains constituants indépendants sont en excès. Dans le cas présent, nous considérerons que le constituant H2O est en excès et que la phase V (vapeur) est toujours présente. SiO2 est souvent choisi en excès. Ce n'est pas le cas dans notre exemple, avec un minéral tel que le corindon (Al2O3) qui ne peut exister en présence de quartz. Notre diagramme sera donc un triangle dont les constituants sont : K2O – Al2O3 - SiO2 (avec H2O en excès). Les minéraux n'occupant pas l'ensemble de ce triangle (en particulier, les compositions les plus potassiques), nous pouvons réduire celui-ci à sa moitié Kfs – Al2O3 - SiO2 .

qtz : quartz ; musc : muscovite ; sill : sillimanite ; kfs : feldspath potassique ; crn : corindon ; V : vapeur.

Voici la réponse ...

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