Roches métamorphiques
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Traduction
Roches métamorphiques (Français)
/ Metamorphic rocks (Anglais)
/ الصخور المتحولة (Arabe)
/ Metamorphe gesteine (Allemand)
/ Rocas metamórficas (Espagnol)
Traductions
Définition
Domaine, Discipline, Thématique
Justification
Définition écrite
- Une roche métamorphique est une roche qui a subi une transformation minéralogique et structurale à la suite de l'élévation de la température et de la pression
- Processus métamorphique:
Le métamorphisme est l'ensemble des réactions physico-chimiques à l'état solide, par lesquelles une roche quelconque s'adapte à un nouveau milieu. Toute roche magmatique ou sédimentaire est effectivement en équilibre seulement dans un champ restreint de températures et de pressions, très élevées pour les premières et très basse pour les secondes (conditions atmosphériques). Donc, dès qu'une roche se trouve dans une situation différente, elle tend à se modifier pour donner une association minéralogique en équilibre avec les nouvelles conditions de température et de pression elle recristallise.
- Émergence de la notion de métamorphisme:
La notion de métamorphisme apparaît au cours de la première moitié du dix-neuvième siècle ; en fait, elle est déjà en germe, mais non vraiment explicitée, chez James Hutton [1795]. Même si Ami Boué [1820 ou 1823] l'ouvrage ne comporte pas de data d'édition imprimée; il est généralement cité comme datant de 1823, mais l'exemplaire conservé à la Société géologique de France porte, manuscrite, la date de [1820] parle de "métamorphose", c'est Charles Lyell [1833] qui emploie le premier l'expression de "roches métamorphiques", le terme de "métamorphisme" n'apparaissant qu'un peu plus tard [G. Gohau, 1997]. La notion s'applique, à l'origine, d'abord au métamorphisme de contact, ou thermique ; elle est étendue ensuite au métamorphisme général. Ainsi Achille Delesse [1861] distingue "le métamorphisme spécial ou de contact, limité à une petite étendue" et "le métamorphisme général ou normal, produit sur une grande échelle".
A. Boué [1833, p. LXXIX] indique que les "roches primitives" se trouvent à différents étages. Elles ne sont donc pas primitives. Ce sont des "schistes cristallins". Ce ne sont pas non plus des "laves". Elles résultent de transformations qui seraient encore possibles actuellement. Les fossiles ont évidemment disparu.
Joseph Durocher [1846] résume ainsi son point de vue (p. 645) : "Nous avons reconnu deux dispositions différentes dans les zones métamorphiques : ou elles sont subordonnées, circonscrites aux masses plutoniques, ou elles ont une allure propre, bien qu'étant en connexion avec des roches pyrogènes. Dans le premier cas le métamorphisme a dû se développer latéralement en rayonnant, à partir des masses platoniques ; dans le second cas, il s'est développé verticalement, de bas en haut, et se rattache aux causes ignées qui agissent à l'intérieur du laboratoire souterrain", il précise que "les minéraux du métamorphisme sont le produit d'un travail moléculaire", analogue au phénomène de la cémentation, avec introduction éventuelle d'éléments étrangers (fluor et bore, par exemple). Cela demande un très long laps de temps, à des températures variables, et l'on ne peut exclure, dans certains cas, un "état de semi-fusion". Mais il peut y avoir (p. 562) métamorphisme à la "température ordinaire", "sous l'influence des éléments atmosphériques" ou aussi dans l'écorce terrestre (croissance du silex, par exemple) ; c'est aussi dans ces conditions que se développe "la fissilité propre aux ardoises" (oblique sur la stratification).
Cependant, les partisans de la notion neptunienne de terrains primitifs (déposés au cours du refroidissement progressif d'un océan surchauffé - et sursaturé -, sous une énorme pression atmosphérique) ne désarment pas encore. Il faut bien reconnaître que les dispositifs observés dans les chaînes anciennes d'Europe centrale et occidentale ne contredisent pas, à première vue, une telle interprétation. Albert de Lapparent, en 1885, la soutenait encore avec sérieux. Même dans les Alpes, Charles Lory [1881] soutient (p. 652) que les schistes cristallins méritent le nom de "terrains primitifs" et sont "identiques, minéralogiquement parlant, à ceux du Plateau Central, etc." (puis, p. 653) : "Ainsi, là comme ailleurs, il est impossible de démontrer que les schistes cristallins proviennent de la transformation de couches qui auraient été d'abord des sédiments". Il invoque, cependant, l'intervention d'un métamorphisme, mais sa conception du phénomène est assez particulière (p. 657) : les schistes lustrés (rapportés par lui au Trias supérieur) sont "formés, en majeure partie, de minéraux cristallisés, développés, certainement, depuis le dépôt des couches qui les renferment. Cette structure cristalline est uniforme, en rapport intime avec la stratification; elle est indépendante des actions mécaniques, du clivage ardoisier. Il est donc bien évident que c'est un métamorphisme uniforme, régional, lié à la nature même des dépôts; il en a été de même, à une époque plus reculée, pour les schistes cristallins. C'est bien la cristallisation générale, universelle et originelle du terrain primitif, antérieur à toutes les formations sédimentaires proprement dites". En 1887, Auguste Michel-lévy se donne la peine de réfuter en détail cette notion de terrain primitif et les explications avancées pour le dépôt des gneiss (et micaschistes). Pourtant, en 1889, encore, Pierre Termier décrit, au mont Pilat (Loire), quatre "étages" superposés de "terrains primitifs". Pourtant, dans la Montagne Noire, Jules Bergeron [1889] indique qu'une partie (au moins) des terrains métamorphiques pourrait bien être d'âge cambrien, et non pas plus ancien.
Elle est basée sur les critères de formation. Accessoirement, on tient compte de leur origine: - Orthométamorphite: resultant de la transformation d'une roche magmatique. - Paramétamorphite: resultant de la transformation d'une roche sédimentaire. D'un point de vue génétique, on les subdivise en: - Métamorphites de contact (provenant d'un thermométamorphisme ou métamorphisme de contact). - Schistes cristallins ou roches cristollophylliennes (en relation avec un réchauffement et un plissement régional). La roche acquière une structure feuilletée de schiste ou de gneiss: c'est le métamorphisme général ou thermodynamométamorphisme (TDM). On tient très souvent compte, pour définir une roche métamorphique, de sa structure. Ainsi un échantillon pourra être classé dans les micaschistes ou les gneiss selon qu'il aura une structure schisteuse (couches feuilletées et minces) ou oeillée (orientation privilégiée des minéraux qui sont visibles à l'oeil nu).
D'après l'agencement des grains minéraux et leur taille, on peut distinguer une diversité de textures: - Granoblastique (grains de même taille); exemple: marbre. - Lépidoblastique; exemple: micaschiste. - Grano-lépidoblastique; exemple: gneiss.
Cette notion permet de regrouper toutes les roches recristallisées dans un même champ de pression et de température. La température croit avec l profondeur suivant un gradient géothermique moyen de 30°C/Km prés de la surface. La pression dépend à la fois de la profondeur et de la densité des roches. Ainsi, pour une densité moyenne de 2.67 g/cm3 (écorce terrestre), la pression est de l'ordre de 270 bars à une profondeur de 1 Km; soit plus de 1 Kb à 4 Km. Selon l'importance de l'un de ses deux facteurs (ou les deux à la fois), on verra apparaître un faciès métamorphique particulier.
On retrouve l'essentiel des minéraux dans les roches métamorphiques. Cependant le métamorphisme se caractérise par l'apparition de minéraux typiques dont on retiendra les plus importants: - Les silicates d'alumine: Il existe trois espèces polymorphes: disthène (triclinique), sillimanite et andolousite (orthorhombique); de formule générale: SiO2 Al2O3 (Al2 Si O5) + Les sillimanite: - Forme: section losangiques et rectangulaire / faciès fibrolite: cristaux aciculaires groupés en gerbes / Clivages (010) bissecteur des sections losangiques / Relief: n = 1.66 / Couleur: incolore, limpide / Extinction: droite / Gisements: gneiss. + Les andalousite: - Forme: section plus ou moins carrée / faciès fibrolite: parfois présence d'inclusions charbonneuse en croix (chiastolite) / Clivage: deux clivages formant un angle de 90° sur les sections (001) / Relief: n = 1.63 / Couleur: ng: incolore, np:rose / Extinction: droite / Gisements: schistes et micaschistes, faciès alumineux du métamorphisme de contact. |
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- la méconnaissance ou la non-connaissance des roches métamorphiques peut empêcher les apprenants de comprendre comment ses roches se forment.
- la méconnaissance des composants du globe terrestre empêche aussi l'apprentissage.
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Bibliographie
Pour citer cette page: (métamorphiques)
ABROUGUI, M & al, 2020. Roches métamorphiques. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Roches_m%C3%A9tamorphiques>, consulté le 18, décembre, 2024
- http://www.annales.org/archives/cofrhigeo/metamorphisme.html.
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