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| Le degré de
métamorphisme*
peut être caractérisé par un assemblage
métamorphique* (revoir la 1ère
page). Les minéraux composant l'assemblage métamorphique
sont par définition en équilibre. Cet équilibre
est caractérisé
par plusieurs paramètres dont la chimie de la roche et
de ses minéraux, la présence de fluides, la
pression et la température.
Cet équilibrage correspond généralement
au maximum de température, point appelé "pic
du métamorphisme*". |
L'étude thermobarométrique*
conventionnelle par équilibres multiples utilise les
lois de la thermodynamique ainsi qu'une base de donnée afin de
générer des courbes d'équilibre ou de réaction minéralogique
(apparition/disparition et transformation de minéraux) dans
un espace pression-température (P-T). L'intersection des différentes
réactions déterminées permet de déterminer
plus ou moins précisément des conditions P-T. |
Détermination des conditions Pression-Température dans
les Alpes Lépontines (Engi, Todd & Schmatz 1995) |
| Plus d'info sur le web: TWQ
(R. Berman), Practical
aspect of Mineral Thermobarometry (D. J. Waters), THERMOCALC
(T. Holland and R. Powell) |
Résultats Pression-Température pour les micaschistes de
l'Alpe Larecc
et comparaison avec les températures estimées par les
isotopes de l'oxygène (quartz-aluminosilicates). Erreurs non
représentées sur la figure: maximum ±1
kbar, ±50°C
pour TWQ et TC; env. 50°C pour la thermométrie par les isotopes de l'oxygène. |
L'étude thermobarométrique* s'est faite sur la comparaison de deux bases de données, THERMOCALC
3.1 (Holland & Powell 1998 [référence]
- 2002 [web])
et TWQ 2.02 (Berman 1988 [référence]
- 1997 [web]).
Ces deux bases de données utilisées ont permis une quantification
des conditions du pic du métamorphisme dans les
micaschistes* et paragneiss*
(tous les échantillons sont à grenat, staurotide et disthène)
aux environs de 620 à 650 °C et 8 à 10 kb (= 0.8 à 1
GPa, 23
à 28 km de profondeur). Ces conditions sont cohérentes
par rapport à l'assemblage minéralogique (triangle
de coexistence de grenat, staurotide et disthène dans la figure
ci-contre). Les résultats de TWQ fournissent des températures
légèrement
inférieures (d'environ 50°C), mais des pressions comparables. |
| Les températures
estimées sont comparables à celles déterminées
par Engi, Todd et Schmatz (1995 [référence],
figure ci-dessus). En revanche les pressions sont plus élevées
dans notre travail, probablement dû au fait que Engi et al.
ont travaillé
avec la première version de TWQ. En reprenant nos analyses minérales
avec la première version, nous obtenons des pressions plus
faibles (de 1 à
2 kb plus basse, résultats non présentés ici). |
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Une autre méthode de thermométrie se base sur la détermination
du rapport isotopique de l'oxygène (16 et 18, méthode du "d18O")
de quelques couples de minéraux pour permettre
de calculer la température
d'équilibre.
Cette méthode a été utilisée pour les veines
de quartz à aluminosilicates dont l'assemblage
minéralogique* est trop faible pour estimer les conditions P-T par thermobarométrie
conventionnelle. Les couples de minéraux
utilisés sont quartz-aluminosilicate (disthène et andalousite).
Une comparaison a été faite avec trois autres roches encaissantes
avec les couples quartz-disthène et quartz-grenat.
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Dans les deux cas (veines et roches encaissantes), les couples quartz-aluminosilicates
donnent des températures comparables à celles déterminées
pour le pic de métamorphisme. A cette température
et à une pression supérieure à 3
kb, la présence d'andalousite est peu probable. Ce minéral
s'est donc probablement formé lors du trajet retrograde* (transformation polymorphique* disthène
=> andalusite, avec conservation du rapport isotopique, discuté dans
notre publication [référence])
lors du trajet
rétrograde*
tout
en préservant le rapport isotopique du disthène.
Les couples quartz-grenats donnent des températures de
l'ordre de 500-540 °C. Dans ce cas,
il peut s'agir de la température d'apparition du grenat ou une température
intermédiaire entre le début et la fin de cristallisation
du grenat.
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Résultats des températures obtenues par la thermométrie
par les isotopes de l'oxygène (méthode, calibration : Sharp
1992, 1995)
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Veines à aluminosilicates: 4.1) Minéralogie | 4.2) Structures | 4.3) Exemples | 4.4) Formation
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