- Relation Déformation - Recristallisation Métamorphique

 

    Dans une région affectée par un métamorphisme régional, la surface planaire initiale : la stratification (nommée S0), est rarement préservée. Elle est le plus souvent remplacée par une surface d'origine tectonique : la foliation. Celle-ci marque le plan d'aplatissement de l'ellipsoïde de la déformation finie.

Sur la crête de la Taillante, en Queyras, la surface dominante plongeant vers l'ouest (cad vers la gauche de la photo) est une surface de foliation.

Cette surface porte parfois une linéation qui  indique la direction de l'étirement. Il est ainsi possible de cartographier l'orientation de l'ellipsoïde de la déformation finie.  

Parfois, plusieurs épisodes de déformation se sont succéder dans le temps et ce sont plusieurs surfaces de foliations que l'on observe sur les lames minces. Elles sont appelées S1, S2, etc. Les relations géométriques entre ces différentes surfaces permettent de faire une chronologie relative.

De la même manière, plusieurs générations de minéraux métamorphiques peuvent cristalliser avant, pendant ou après ces surfaces. Ces minéraux permettent d'évaluer les conditions P et T dans lesquelles se sont réalisées les épisodes de déformation responsables des ces textures. En effet, la tectonique ne peut pas évaluer ces paramètres.

En étudiant une lame mince de roche, le pétrologue cherche à définir les relations entre les différents épisodes de déformation et la recristallisation métamorphique.

Sur la lame ci-dessous d'une métapélite dans les conditions du faciès Schistes Verts, une surface S1 est replissée par une deuxième phase de déformation responsable d'une S2. (voir sa position sur le gradient métamorphique - échantillon 1 )

On peut noter que le cristal de biotite de droite est partiellement rétromorphosé en chlorite, probablement durant S2.

Le Quartz est blanc sur la photo ci-dessus et gris sur celle ci-dessous. La muscovite (=mica blanc) et la chlorite (gris sur la photo ci-dessus) sont verts sur la photo ci dessous. La biotite est brune.

Muscovite et chlorite sont parallèles aux deux surfaces de foliation : ces 2 minéraux leur sont donc contemporains, ce qui signifie que que ces épisodes de déformation se sont réalisés dans les conditions thermiques de stabilité de ces minéraux.

La biotite en gros cristaux est orientée obliquement aux deux surfaces. La grosse taille de ces cristaux montre qu'ils se sont formés dans un régime statique, en dehors de tout épisode de déformation. Le cristal au milieu de la photo montre que la biotite se forme sur la S1 et est donc postérieure à celle-ci, mais est "repris" par la S2. La biotite a cristallisé entre les deux phases de déformation.

Parmi les 3 phyllosilicates, la biotite est le minéral de plus hautes températures. En conséquence, la cristallisation de ce minéral entre les 2 phases de déformation indique que le pic de T atteint par cette roche l'a été entre ces 2 phases. Ce pic en T correspond à la mise en place d'un granite après S1 et déformé par S2 (orthogneiss du Pinet dans le dôme du Lévezou dans le Massif Central).

Les photos suivantes sont celles d'une métapélite à grenat (voir sa position sur le gradient métamorphique - échantillon 2) dans les conditions de la fin du faciès schistes verts - début du faciès Amphibolite.

Les trois phyllosilicates (chlorite, muscovite et biotite) marquent la foliation. Au milieu de la photo, un agregat circulaire de chlorite contient des reliques corrodées d'un cristal de grenat.

On remarque les teintes de polarisation violettes anormales de l'agrégat de chlorite. Les reliques de grenat, minéral isotrope, sont noires.

Le grenat, contemporain de la foliation marqué par les micas, témoigne des conditions du début du faciès Amphibolite, tandis que la chlorite qui se forme à ses dépens montre une rétromorphose dans les conditions du faciès Schistes Verts.

Le grand côté des microphotographies fait environ 3mm. Les tâches sombres dans la chlorite et la biotite sont des auréoles (noires) pléochroïques autour des cristaux de zircon.

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