Métamorphisme et roches métamorphiques



roches métamorphiques

Définition :
C’est l’ensemble des transformations que subissent les roches à l’état solide et à une certaine profondeur sous l’action de la température, la pression et le facteur temps, il y a disparition des minéraux initiaux et apparition de minéraux nouveaux qui sont stable dans les nouveaux conditions  physiques, la roche obtenu est dite métamorphique.

I/Facteurs du métamorphisme : 

Quatre types de facteurs contrôlent les transformations métamorphiques :
1/la température :
C’est un facteur principal de métamorphisme, la température augmente en profondeur sous un gradient moyen de 25 à 30°/Km.

2/la pression :

Elle est de trois sortes :
-la pression lithostatique : Elle est liée à la charge des roches sujacente, elle est de l’ordre de 1 Kbar par 3,5 Km.
-la pression des fluides :(H2O, gaz)
Elle est crée par la circulation des fluides à travers les pores des roches.
-les contraintes tectoniques :Ce sont des forces qui forment une pression responsable de l’apparition de nouvelles textures et d’un débitage(feuillage) appelé schistosité, qui passe progressivement à une foliation lorsque la pression augmente avec aplatissement des minéraux entre les plans de foliation.

3/le facteur temps :
La durée est importante car les roches nécessitent un certain temps pour se transformer.
Exemple : sous les mêmes conditions physiques, un calcaire nécessite plus de temps qu’un argile pour se transformer.

4/composition chimique initiale :
Elle contrôle la composition des minéraux néoformés (minéraux nouveaux).

roches métamorphiques


II/Les minéraux indicateurs de métamorphisme :

Parmi les principaux minéraux indicateurs de métamorphisme, il y a les silicates d’alumine (Andalusite ,Silimanite, Disthène, Staurotide, Grenats, Cordierite).
La présence d’un ou plusieurs minéraux dans une roche permet de déterminer les conditions de pression et de température qui règne lors du métamorphisme, il détermine donc l’intensité du métamorphisme.

Classification des roches métamorphiques :
1-selon les faciès métamorphiques.
2-selon les zones et les iso grades.
3-selon les séquences métamorphiques.




III/Les types de métamorphismes :

1/le métamorphisme général ou régional :

Il affecte de vastes domaines, il est fréquent dans les anciennes chaînes de montagne. Dans ce type de métamorphisme les roches sont transformées sous l’action de la température et de la pression.
Si elles augmentent le métamorphisme augmente d’intensité, quatre zones de métamorphisme existent en fonction de la température et de la pression, chacune est caractérisée par un assemblage minéralogique typique.

Séquence métamorphique :
C’est l’ensemble de roche métamorphique de degré variable qui dérive d’une même roche initiale, caractérisé par une composition chimique moyenne.

Exemple1 :
La séquence pelitique : elle provient de la transformation d’une roche appelé pelite avec apparition de quatre zones métamorphiques donc quatre type de roches métamorphiques.

zone
Intensité de métamorphisme
Type de roche
Archizone
Très faible
ardoise
Epizone
faible
shiste
Mesozone
Moyen
Micashiste
Catazone
Fort
Gneiss

Exemple2 :
La séquence basique, elle correspond à la transformation de roche magmatique basique ex : Diorite ou basalte on obtient deux types de roches qu’on appelle Amphibolites et Peroxynolites.

2/Le métamorphisme de contact (thermo métamorphisme) :
Il est du surtout à l’action de la température qui domine par rapport à la pression lors de l’inclusion de massif plutonique, la chaleur dissipée par le corps magmatique est responsable des modifications de l’encaissant, il y a formation d’un auréole de métamorphisme de contact dans les roches de l’encaissant, elle est large de quelque mètres à quelque centaines de mètres, il en résulte des minéraux qui ne sont pas aplaties (pas d’orientation et de déformation).
Exemple : Pelite→Cornéenne ;
                 Calcaires ou Dolomie→Marbre ;
                 Grés→Quartzite.

3/D’autres type de métamorphisme :

Le métamorphisme hydrothermal :
Il est lie à des circulation de fluides(eau surtout) à température élevée , en relation avec des volcans ou des massifs plutoniques, ces eaux apportent des éléments chimiques particuliers conduisant à des concentrations de minerai tel que des sulfures, des natifs ou des oxydes de fer.

Le métamorphisme d’impact :
Il est du à la chute de grosse météorite à température élevée provoquant la fusion d’une roche appelée impactite.

Le métamorphisme statique ou d’enfouissement :
Il est lié à la haute pression qui domine par rapport à la température, il se localise à la base des séries sédimentaires très épaisse de plusieurs kilomètres.

Le dynamo métamorphisme :
Il est lié aux contraintes ou bien de forces tectoniques qui se développent dans des failles (cassures de roches), il y a formation de roche appelée mylonite qui caractérise les zones accidentées de l’écorce terrestre.

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