Métamorphisme et roches métamorphiques
3e édition
Jacques Kornprobst
Jean Auboin
Dunod
PréfaceIII
RemerciementsIX
Avant-proposXI
Première partie
Métamorphisme et roches métamorphiques
Chapitre 1 Le métamorphisme: Facteurs et mécanismes3
1.1 Définition du métamorphisme3
1.1.1 Métamorphisme, diagenèse et anchimétamorphisme3
1.1.2 Métamorphisme et migmatisation4
1.2 La pression et la température dans le globe terrestre5
1.2.1 La pression5
1.2.2 La température7
1.2.3 Conduction et gradient géothermiques en contexte dynamique13
1.2.4 Gradients géothermiques en contexte dynamique13
1.3 Les transformations métamorphiques15
1.3.1 Les réactions minéralogiques15
1.3.2 Les transformations polymorphiques16
1.3.3 Réaction entre les phases d'un système21
1.3.4 Rôle de la phase fluide26
1.3.5 Les réactions métasomatiques34
1.4 Résumé: les facteurs du métamorphisme36
Chapitre 2 Les roches métamorphiques: textures, structures et nomenclature37
2.1 Contraintes et textures37
2.1.1 La recristallisation syntectonique38
2.1.2 Le recuit38
2.2 Contraintes et structures39
2.2.1 Développement des structures planaires et linéaires: schistosités, foliations et linéations39
2.2.2 Schistosités, recristallisations et chronologie relative43
2.2.3 Évolution dans le temps des conditions du métamorphisme: les chemins P-T-t46
2.3 Textures et nomenclature des roches métamorphiques49
2.3.1 Les principales textures des roches métamorphiques49
2.3.2 Nomenclature des roches métamorphiques51
Chapitre 3 Évaluation des conditions du métamorphisme55
3.1 Minéraux index et isogrades de métamorphisme55
3.2 Les faciès métamorphiques58
3.2.1 Utilisation des faciès métamorphiques58
3.2.2 Faciès et sous-faciès métamorphiques63
3.2.3 Les grades ou degrés de métamorphisme: une autre façon de présenter faciès et sous-faciès65
3.3 L'analyse géométrique66
3.3.1 Définitions et rappels67
3.3.2 Variance d'un système: la règle des phases67
3.3.3 Application à des systèmes simples70
3.4 Les réactions divariantes: thermométrie et barométrie géologique83
3.4.1 Un exemple de réaction bivariante: Bt + Sil = Grt + Kfs + H2O84
3.4.2 Distribution du fer et du magnésium entre biotite et grenat: un géothermomètre indépendant88
3.4.3 Exemple de géothermobaromètre: l'équilibre cordiérite = grenat + sillimanite + quartz + H2O91
3.4.4 La géothermobarométrie "automatique"94
3.5 Géothermobarométrie des inclusions fluides94
3.5.1 Composition des inclusions fluides95
3.5.2 Caractérisation des isochores95
Seconde partie
Métamorphisme et géodynamique
Chapitre 4 Le métamorphisme de contact101
4.1 Mise en place d'une intrusion dans un encaissant à basse température: aspects dynamiques101
4.1.1 Dans les domaines fragiles101
4.1.2 Dans un encaissant ductile103
4.2 Diffusion de la chaleur dans l'encaissant104
4.2.1 Modèle statique104
4.2.2 Mise en place dynamique108
4.3 Les réactions métasomatiques au contact d'une intrusion: les "skarns"109
4.3.1 Réactions à courte distance (quelques cm à quelques m) ou métasomatose par diffusion110
4.3.2 Transports ioniques en solution ou métasomatose par percolation111
Chapitre 5 Le métamorphisme régional115
5.1 Notion de gradient de métamorphisme115
5.1.1 Évolution P-T au sein d'une série métamorphique: les gradients progrades116
5.1.2 Évolution polyphasée des roches métamorphiques: les gradients rétrogrades117
5.2 Les différents types de gradients progrades118
5.2.1 Le gradient franciscain118
5.2.2 Le gradient dalradien118
5.2.3 Le gradient Ryocke-Abukuma120
5.2.4 Évolution dans le temps des gradients progrades121
5.3 Gradients progrades, fusion partielle et migmatisation121
5.3.1 Fusion partielle des métapélites122
5.3.2 Extraction du leucosome: les différents types de migmatites123
5.3.3 Migmatites et faciès des granulites125
5.4 Interprétation géodynamique des gradients de métamorphisme126
5.4.1 Évolution rétrograde et exhumation127
5.4.2 Évolution prograde et enfouissement129
5.4.3 Les sites privilégiés du métamorphisme130
5.5 Le métamorphisme HP-BT ou gradient franciscain132
5.5.1 Gradient prograde HP-BT et subduction: exemple des Alpes occidentales133
5.5.2 Gradients rétrogrades et exhumation des unités HP-BT134
5.5.3 Métamorphisme HP-BT et obduction139
5.6 Le métamorphisme de pression intermédiaire, ou gradient "dalradien"142
5.6.1 Le gradient dalradien prograde: coup de frein à l'enfouissement142
5.6.2 Sous-charriage des unités crustales: migmatisation et gradients rétrogrades142
5.6.3 Évolution rétrograde des métabasites éclogitiques: le gradient HP-BT initial145
5.6.4 Unités rétrogrades et unités progrades145
5.6.5 Sous charriage et métamorphisme inverse147
5.7 Le métamorphisme de basse pression ou gradient "Abukuma"149
5.7.1 Arrière subduction et chaînes métamorphiques appariées150
5.7.2 Hypercollision, épaississement crustal et dômes migmatiques154
5.7.3 Métamorphisme dans les zones d'extension: recristallisation de la croûte océanique au voisinage des dorsales163
5.7.4 Métamorphisme dans les zones d'extension: le cas des rifts172
5.7.5 Rôle de la friction: gradients HT-BP et cisaillements continentaux187
5.8 Métamorphisme sous conditions extrêmes191
5.8.1 Les unités crustales à coésite: exemple du massif de Dora Maira191
5.8.2 Les unités crustales à diamant195
5.8.3 Les éclogites du manteau: recyclage de la lithosphère océanique?197
Annexe I Assemblages minéralogiques caractéristiques des principaux faciès métamorphiques207
Annexe II Représentation graphique de la composition des roches et des minéraux dans les diagrammes triangulaires209
Diagrammes ACF-A'KF209
Diagramme AFM211
Annexe III Exemples de géothermomètres et de géobaromètres215
Le thermomètre orthopyroxène-clinopyroxène215
Le thermomètre clinopyroxène-grenat217
Le baromètre "Si4+ de la phengite"217
Annexe IV Formules structurales des minéraux cités dans le précis219
Annexe V Abréviation des minéraux usuels223
Bibliographie227
Index237