Apport de la thermodynamique à la compréhension des processus métamorphiques

I.2.4. Intensité du métamorphisme - Anatexie21(*)

Lorsqu'on se déplace dans une formation rocheuse ayant subit un métamorphisme, l'intensité (ou le degré) du métamorphisme varie d'un endroit à l'autre. C'est particulièrement le cas du métamorphisme de contact, mais le même constat peut être fait pour le métamorphisme régional. La simple dénomination des roches est insuffisante pour estimer l'intensité du métamorphisme subi.

On peut ainsi passer d'un très faible métamorphisme, semblable à une diagenèse fortement prononcée, à des conditions de pression et de température qui peuvent mener à la fusion quasi totale de la roche préexistante, surtout si le milieu contient de l'eau. Les domaines de la fusion partielle des roches et du métamorphisme se chevauchent. Ce phénomène de fusion partielle, menant à la création de roches dites « migmatiques », est appelé « anatexie ». C'est le stade ultime du métamorphisme.

Si la pression et la température sont suffisamment élevées, conditions qui sont réunies lorsque les mouvements tectoniques provoquent l'enfoncement d'une plaque dans une zone de subduction, on passe par une phase entièrement liquide, le magma. Celui-ci en refroidissant peut donner une roche de type granitique, appelée « granite orogénique ».

La classification des roches métamorphiques doit alors faire état de cette évolution progressive qui se constate également sur le terrain quand on va du bord de la zone rocheuse métamorphisée vers le centre ayant subit les plus fortes températures et pression. On franchit alors des surfaces successives d'égale intensité de métamorphisme, appelées « isogrades » caractérisées par l'apparition de minéraux typiques dont l'association témoigne des conditions de température et de pression qui ont mené à leur formation. On désigne une association déterminée de ces minéraux métamorphiques par la notion de « faciès métamorphique ».

I.2.5. Classification des roches métamorphiques22(*)

C'est surtout la présence de minéraux caractéristiques du métamorphisme qui permettent de classifier les roches métamorphiques. Une association déterminée de minéraux est désignée par le terme « paragenèse ».

I.2.5.1. Principaux minéraux des roches métamorphiques

Les minéraux principaux sont généralement les minéraux des roches originelles, soit le quartz, les feldspaths, les micas et les minéraux argileux. Les principaux minéraux néoformés du métamorphisme sont des silicates : andalousite, grenats, épidotes, staurodite, amphiboles, serpentine, Sillimanite (de même formule chimique que l'andalousite mais de système cristallin différent), biotite, chlorite, disthène (Al₂SiO₅).

* ²¹ KAPAJIKA, C., Notes de Cours de pétrographie, inédit, UNIGOM, Fac. Sciences, 2010-2011, p74

* ²² KAPAJIKA, C., Op.cit, p75