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.
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
Bonjour,
Joli dessin. Neanmoins, je pense que vous ne devriez pas l’appeler une « grille pétrogénétique ».
En effet, on appelle d’habitude une grille pétrogénétique l’ensemble des reactions univariantes et points invariants pour un systeme chimique donne (p.ex. KFMASH, CFMASH, …) ce qui n’est pas le cas ici.
Voir p.ex. Albee, A. L., 1965. A petrogenetic grid for the Fe-Mg silicates of pelitic schists. American Journal of Science, 263, 512-536. (http://www.ajsonline.org/content/263/6/512.short); Rebay, G. & Powell, R., 2002. The formation of eclogite facies metatroctolites and a general petrogenetic grid in Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O (NCFMASH). Journal of Metamorphic Geology, 20, 813-826. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1046/j.1525-1314.2002.00409.x)
Bonne continuation, PP.