Journées de la SFMC, Rennes, 1990

RELATIONS DE PHASES DANS LES METAGABBROS A OLIVINE: APPLICATION A L'ETUDE DES CORONITES.

NICOLLET Christian et VIELZEUF Daniel

Département de Géologie, 5 Rue Kessler, Clermont Fd, 63038.

La grille pétrogénétique est un outil indispensable pour les évaluations des trajectoires P-T-(t) des roches métamorphiques. Cependant, ces figures établies pour des réactions impliquant des phases pures ne rendent pas compte de la complexité des assemblages coronitiques que l'on rencontre couramment dans le métabasites. Une meilleure approche peut être faite en prenant en considération les solutions solides dans les minéraux. L'analyse géométrique des relations de phases impliquant la substitution Fe-Mg dans un système CaO-(Mg,Fe)O-SiO2-A1203-H20, permet d'expliquer de manière rationnelle la très grande diversité des coronites des métatroctolites. Un diagramme T-Xmg à P cte (=7kb) montre des assemblages coronitiques très variés, en fonction des seules variations du rapport Xmg. On peut ainsi prévoir, entre olivine et plagioclase, des coronites à Opx-Cpx-Sp; Opx-Hb-Sp; Opx-Ga-Hb-Sp; Opx-Hb-Ga; Opx-Cpx-Ga. De tels assemblages se forment dans des roches aux rapports Xmg de plus en plus faibles.

Cependant, ces diagrammes sont des diagrammes pseudo-binaires et les variations d'autres éléments (H20, SiO2, Na2O) interviennent sur la complexité des associations minérales. Un trait caractéristique des métatroctolites est la diversité des coronites dans une lame mince, autour d'un même cristal d'olivine. Cette diversité ne peut s'expliquer par des variations significatives Fe-Mg des minéraux d'une même roche, à cause de leur réhomogénéisation complète, due à la diffusion rapide de ces éléments. Par contre, la composition du Pl est variable, car la réhomogénéisation lente (liée à la diffusion d'éléments réputés peu mobiles : Al et Si) n'est pas capable de supprimer les zonations magmatiques (surcroissance magmatique) et métamorphiques (acidification du Pl au cours des réactions métamorphiques). L'introduction du Na2O dans le système augmente le champ de stabilité des associations à Pl et Hb et les positions des réactions univariantes dans le diagramme T-Xmg sont différentes pour différents XNa2O : des variations ponctuelles de la composition du plagioclase peuvent expliquer la variété des assemblages coronitiques autour d'un cristal d'olivine.

De tels diagrammes T-X tendent à privilégier l'interprétation des coronites en terme de refroidissement (plus ou moins) isobare (e.g. entre 7 et 10 kb) à partir des températures magmatiques. Cependant, une deuxième interprétation en deux étapes ne doit pas être écartée : 1 - refroidissement initial du protolithe proche de la surface ou à profondeur modérée, avec ou sans coronites de BP (OpxHb/Cpx-Sp) ; 2 - enfoncement (à PI-HP) et réchauffement au cours desquels les couronnes à Ga et éventuellement Cpx se formeraient à partir des assemblages précédents. Les 2 épisodes peuvent être totalement dissociés dans le temps.