Les faciès métamorphiques d’Eskola et l’utilisation d’une grille pétrogénétique

Les roches sont constituées de plusieurs minéraux qui vont réagir différemment aux variations de pression et  de température. Certains minéraux sont stables dans des conditions de pression et de température plus ou moins larges. Ainsi, une roche métamorphique peut être caractérisée par une association de minéraux tous stables dans les mêmes conditions p-T : c’est ce qu’on appelle la paragenèse. Ces minéraux ont cristallisé dans des conditions de pression et de température voisines. L’espace p-T existant sur Terre peut être découpé en sous ensembles plus petits appelés faciès métamorphiques qui ont été défini par Eskola à partir des roches basiques.
Il existe 4 grands types de chimie pour les faciès métamorphiques (roches de la séquence basique, roches dérivées de la séquence pélitique [~argileuses] ainsi que les séquences quartzo-feldspathiques et carbonatées mais qui ne sont que peu modifiées lors du métamorphisme). Les minéraux des paragénèses vont donc être distincts car la chimie de base est différente mais les faciès métamorphiques sont les mêmes puisque correspondant à des conditions p-T identiques.

Pour connaitre les conditions de pression et de température auxquelles ont été soumises ces roches, on utilise une grille pétrogénétique qui représente le positionnement des faciès métamorphiques dans l’espace pression température.

Facies métamorphique d'Eskola - Grille pétrogénétique avec les Faciès zéolite - prehnite pumpeleyite - cornéennes à actinote, schistes bleus, schistes verst, éclogites, granulites, amphibolites et les réaction métamorphiques quartz coésite, albite jadeite quartz, andalousite sillimanite disthène, grenat

Afin de positionner ces roches dans cette grille p-T, on identifie les minéraux et grâce au tableau suivant, on peut déterminer le faciès dans lequel se trouve la roche qui a été métamorphisée. J’ai représenté quelques droites de réaction habituelles.

Faciès métamorphique Métabasites Métapélites
Faciès des zéolites Légères recristallisations
laumonite, analcime, heulandite, wairakite
argiles interstratifiées
Faciès à prehnite et actinote prehnite, pumpellyite ± chlorite, albite, epidote illite/muscovite, chlorite, albite, quartz
Faciès des cornéennes à hornblende hornblende, plagioclase ± diopside biotite, muscovite, cordierite ± chloritebiotite, muscovite, andalousite
muscovite, andalousite, cordierite
Faciès des cornéennes à pyroxènes clinopyroxène, orthopyroxène, plagioclase ± olivine, hornblende cordiérite, andalousite, feldspath potassique
Faciès à lawsonite et à chlorite lawsonite, albite, chlorite
Faciès à pumpellyite et actinote pumpellyite, actinote
Faciès des schistes verts albite, épidote, chlorite, actinote chlorite, muscovite, albite (± biotite, paragonite, chloritoïde)
Faciès des amphibolites hornblende, plagioclase ± grenat cordiérite/grenat, sillicate d’alumine, biotite ± muscovite, feldspath potassique
Faciès des granulites Basse pression : orthopyroxène + plagioclase
Haute pression : grenat, clinopyroxène, quartz
Basse Pression : cordiérite, sillimanite, feldspath potassique
Moyenne Pression : grenat, sillimanite, feldspath potassique
Haute pression : grenat, disthène, feldspath potassique
Faciès des schistes bleus glaucophane, lawsonite
glaucophane, épidote, paragonite, quartz
phengite (micas blanc), disthène, chloritoide, talc, quartz ± grenat
Faciès des éclogites omphacite/jadeite, grenat talc, disthène, grenat, coésite

Voilà, maintenant vous pouvez facilement placer une roche dans la grille pétrogénétique.

Si vous souhaitez que je modifie la grille en rajoutant des réactions par exemple, où s’il y a des erreurs, comme, toujours, un commentaire sera le bienvenu!

Faciès métamorphiques

Métabasites

Métapélites

Faciès des zéolites

Légères recristallisations

laumonite, analcime, heulandite, wairakite

argiles interstratifiées

Faciès à prehnite et actinote

albite, prehnite, actinote chlorite

Faciès à prehnite et pumpellyite

prehnite, pumpellyite ± chlorite, albite, epidote

illite/muscovite, chlorite, albite, quartz

Faciès des cornéennes à hornblende

hornblende, plagioclase ± diopside

biotite, muscovite, cordierite ± chloritebiotite, muscovite, andalousitemuscovite, andalousite, cordierite

Faciès des cornéennes à pyroxènes

clinopyroxène, orthopyroxène, plagioclase ± olivine, hornblende

cordiéerite, andalousite, feldspath potassique

Faciès à lawsonite et à chlorite

lawsonite, albite, chlorite

Faciès à pumpellyite et actinote

pumpellyite, actinote

Faciès des schistes verts

albite, épidote, chlorite, actinote

chlorite, muscovite, albite (± biotite, paragonite, chloritoïde)

Faciès des amphibolites

hornblende, plagioclase ± grenat

cordiérite/grenat, sillicate d’alumine, biotite ± muscovite, feldspath potassique

Faciès des granulites

Basse pression : orthopyroxène + plagioclase

Haute pression : grenat, clinopyroxène, quartz

Basse Pression : cordiérite, sillimanite, feldspath potassique

Moyenne Pression : grenat, sillimanite, feldspath potassique

Haute pression : grenat, disthène, feldspath potassique

Faciès des schistes bleus

glaucophane, lawsonite

glaucophane, épidote, paragonite, quartz

phengite (micas blanc), disthène, chloritoide, talc, quartz ± grenat

Faciès des éclogites

omphacite, grenat

talc, disthène, grenat, coésite


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