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Le métamorphisme

Définition et facteurs du métamorphisme

Expérience

Au laboratoire, les géologues ont portés l’argile à haute température forte pression et en présence de l’eau. On a obtenu les résultats suivants:

  • A partir de 500°C, les cristaux apparaissent et les minéraux argileux disparaissent pour faire place aux nouveaux minéraux appelés minéraux du métamorphisme.
    A cette étape de transformation, les géologues ont obtenus après refroidissement du quartz, du feldspath, du mica un résidu cristallin constitué d’ilménite, de corderie, de grenat. Cette composition est celle du Gneiss, roche cristallophyllienne qui s’est donc formée à partir de l’argile roche sédimentaire. Cette transformation est faite à l’état solide.
  • Au dessus de370°C, un liquide sorti du mélange se scinde en deux phases
    • Une phase solide avec les cristaux de mica,  d’ilménite, de grenat etc…
    • Une phase liquide qui a pour composition minéralogique le quartz, le feldspath, le mica. Cette composition minéralogique est comparable à celle du granite roche magmatique. Il s’agit ici d’un granite d’anatexies, c’est-à-dire granite issu de la fusion de roches cristallophyllienne

Définition

Le métamorphisme est un ensemble de transformation minéralogique et architecturale d’une roche solide préexistante en une autre. Ces transformations s’opèrent à l’état solide et dans les conditions de haute température forte pression et présence de minéralisateur

Les facteurs du métamorphisme

La haute température

La température augmente avec la profondeur, elle augmente de 30°C/100m: c’est le gradient géothermique moyen. Un métamorphisme ou la température agit est appelé thermo métamorphisme

La pression

La forte pression que subissent les roches est due à la superposition de terrain et aux déplacements des plaques lithosphériques si dans un métamorphisme c’est la pression qui domine on parle de dynamo métamorphisme.

La présence des minéralisateurs

Ce sont des vapeurs renfermant les substances minérales (eau, phosphate, soude). Elles s’échappent du magma situé en profondeur et en pleine ascension pendant le plutonisme ou pendant le volcanisme


Les types de métamorphisme

On distingue 3 type de métamorphismes.

le métamorphisme régional ou métamorphisme général ou métamorphisme géosynclinal

Ce métamorphisme intéresse une vaste région. Il affecte toute une série de roche très vaste et épaisses et généralement sédimentaires. Il a lieu dans les grandes fosses géosynclinal.
Les facteurs responsables de ce métamorphisme sont:

  • La température qui assure la fusion des minéraux et naissance du magma secondaire qui en se refroidissant se cristallisent
  • La forte pression: elle détermine le réarrangement des minéraux. Elles crée la schistosité et ou la foliation des roches cristallophylliennes
  • Les vapeurs minéralisatrices qui accélère la recristallisation

Les roches les plus métamorphisées passent insensiblement au granite d’anatexie en passant par le migmatique qui sont les roches renfermant un mélange de gneiss et de granite.

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Le métamorphisme de contact ou d’auréole

C’est un métamorphisme qui se produit à faible profondeur et ceci lorsque le magma en traversant des roches sédimentaires leurs fait subir à contact des modifications chimiques et de phénomènes de cristallisation. L’action du magma intrusif se fait sentir dans les zones limitées et concentriques appelées auréole de métamorphisme.

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La roche métamorphique obtenue est la cornéenne.
Les roches sédimentaires sont autant plus transformées qu’elles sont plus proches du granite intrusif.

Le métamorphisme d’impact ou d’enfouissement

Ce métamorphisme est provoqué par chute de grosses météorites à la surface du globe.


Caractéristiques des roches métamorphiques, étude comparée du gneiss et du granite

L’observation d’un échantillon de gneiss montre que c’est une roche présentant une alternance de lits clairs et de lits sombres. Les lits clairs sont constitués de quartz et de feldspath, tandis que les lits sombres sont constitués de micas noirs.
Cet aspect feuilleté est caractéristique des roches métamorphiques.
Le granite contient les mêmes minéraux que le gneiss, mais il n’est pas feuilleté. Ses grains de dimension semblables sont dispersés de façon homogène.
Le gneiss est une roche entièrement cristalline et les cristaux sont alignés dans le même sens. Le granite bien étant une roche cristalline n’a pas ses cristaux alignés.
Le gneiss n’est pas clivable c’est-à-dire qu’on ne peut pas séparer ses feuillets.

Du fait que le gneiss est constitué de cristaux disposés en lit ou en feuillet, on dit que c’est une roche cristallophyllienne.

En plus des 3 minéraux suscités (quartz, feldspath, mica noir) certains gneiss peuvent renfermer d’autres minéraux tels que d’ilménite, cordiérite, grenat. Alors on parlera de gneiss à cordiérite…


Définitions

Foliation: c’est l’aspect feuilleté commun que présente les roches métamorphiques, aspect qui résulte de la disposition parallèle des minéraux.
La schistosité: est la propriété d’une roche de se débiter en feuillet suivant les plans de clivage, propriété dû à la structure orientée des minéraux.
Le litage est l’alternance des bandes parallèles de compositions différentes.
Le clivage est un plan de cassure originel rencontré dans certains cristaux


Caractéristiques des roches métamorphiques

Les roches métamorphiques sont:

  • Non stratifiée (c’est-à-dire ne forment pas de strates)
  • Elles sont non fossilifères (elles ne contiennent pas de fossiles)
  • Elles sont cristallines (formées de cristaux)
  • Elles proviennent de la transformation des préexistantes

Quelques séries métamorphiques

Catégorie de la rocheRoches sédimentairesRoches magmatiquesRoches métamorphiques
Semi argileusesemi calérinesemi siliceusesemi granitiquesemi basaltiquesemi éclogitique
Roches initialesArgiles et schistesCaléairesgneissgranite pop thyroïdebasalteéclogite
Roches métamorphiquesschistes cristallines → micaschiste →marbres cristallines → marbres à minéraux tel que amphibole et micaQuartziteGneiss oille (gros grains de feldspath allongés) → Gneiss à grains finsAmphibolite → éclogiteAmphibole
Séries métamorphiquesSérie régressive
3 décembre 2021
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