مثال — على عمق 30 كلم، في قشرة كتلتها الحجمية المتوسطة 2800 كلغ/م³:
P ≈ 2800 × 9,8 × 30 000 ≈ 8,2 × 10⁸ Pa ≈ 0,82 GPa ≈ 8,2 kbar.
2.2 آثاره
يشجّع ارتفاع الضغط المعادنَ الأكثف، ذات الحجم الأصغر:
التحول
الطبيعة
الدلالة
أندالوسيت ← ديستين
أشكال متعددة لـ Al₂SiO₅، والديستين هو الأكثف
ارتفاع الضغط
ألبيت ← جاديت + كوارتز
يصبح البلاجيوكلاز الصودي غير مستقر
ضغط مرتفع (سحنتا الشيست الأزرق والإكلوجيت)
بلاجيوكلاز + بيروكسين ← عقيق + أومفاسيت
تحوّل غابرو أو بازلت إلى إكلوجيت
ضغط مرتفع جدًّا؛ تصبح الصخرة أكثف بوضوح (≈ 3,4–3,5)
كوارتز ← كوزيت
أشكال متعددة لـ SiO₂
ضغط فائق الارتفاع (أكثر من ≈ 2,5–3 GPa، أي نحو مائة كلم)
3. الإجهادات الموجَّهة
في مناطق التشوه، لا تكون الإجهادات متساوية في كل الاتجاهات: إذ يفوق الإجهادُ الرئيسي الأقصى σ1 الإجهادَ الأدنى σ3. وهذه الإجهادات الموجَّهة (Contraintes orientées):
لا تغيّر مجالات استقرار المعادن بشكل مهم؛
لكنها توجّه التبلور: تنمو المعادن المسطّحة أو المستطيلة أو تدور متعامدةً مع σ1، فيُنتج ذلك التشيست والتورّق (الدرس 171)؛
تشجّع الذوبان تحت الضغط (Dissolution sous pression): تذوب الحبيبات على أوجهها الأكثر انضغاطًا وتعيد التبلور على الأوجه الأقل انضغاطًا؛
في نطاقات القص الشديد، تسحق الصخور وتعيد تبلورها إلى ميلونيت (Mylonites) (التحول التكسيري، الدرس 173).
4. الموائع
يدور قدر صغير من المائع (أساسًا H₂O، وأحيانًا CO₂) بين الحبيبات:
قد يجلب عناصر أو يحملها ويغيّر تركيب الصخرة (التبدّل الكيميائي)؛
يؤدي وجوده إلى خفض حرارة انصهار الصخور القشرية (الدرس 169).
5. الزمن
التفاعلات التحولية بطيئة: فقد يبقى معدن في ظروف لم يعد مستقرًا فيها دون أن يتحوّل، إذا لم يتسع له الوقت أو كانت الحرارة منخفضة جدًّا. فيكون حينئذ شبه مستقر (Métastable).
6. التدرجات الحرارية الأرضية ومجالات التحول
6.1 التعريف
يوصف اقتران الحرارة–العمق في سياق ما بـتدرجه الحراري الأرضي (بـ °م/كلم). وحسب التدرج، تجتاز صخرة مطمورة سحنات مختلفة: وهو المعيار الأول لتصنيف أنواع التحول.
صورة 1 — قيد الإعدادوصف الوثيقة
مخطط ضغط–حرارة علمي تعليمي بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector). المحور الأفقي: الحرارة من 0 إلى 1000 °م؛ المحور العمودي الموجَّه نحو الأسفل: الضغط من 0 إلى 25 kbar مع العمق التقريبي (0 إلى 80 كلم) على محور ثانوي. في الخلفية، حقول باهتة ومسمّاة للسحنات التحولية (الشيست الأخضر، الأمفيبوليت، الغرانوليت، الكورنيان، الشيست الأزرق، الإكلوجيت). ثلاثة مستقيمات تنطلق من الأصل: مستقيم أزرق شديد الانحدار نحو الضغوط المرتفعة موسوم «تدرج ضعيف ≈ 5–10 °م/كلم: ضغط مرتفع – حرارة منخفضة (الطمر)»، يجتاز الشيست الأزرق ثم الإكلوجيت؛ مستقيم أخضر وسيط موسوم «تدرج متوسط ≈ 20–30 °م/كلم: ضغط متوسط – حرارة متوسطة (الاصطدام)»، يجتاز الشيست الأخضر والأمفيبوليت؛ مستقيم أحمر قريب من محور الحرارة موسوم «تدرج قوي > 40–50 °م/كلم: ضغط منخفض – حرارة مرتفعة (التماس، الأقواس، الحفر الانهدامية)»، يجتاز الكورنيان. على اليمين، المنحنى المتقطع «بداية الانصهار في وجود الماء». خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح
التدرج
نوع التحول
السحنات المجتازة
السياق
ضعيف (≈ 5–10 °م/كلم)
ضغط مرتفع – حرارة منخفضة (HP–BT)
الشيست الأزرق ← الإكلوجيت
الطمر: دفن سريع لصخور باردة
متوسط (≈ 20–30 °م/كلم)
ضغط متوسط – حرارة متوسطة (MP–MT)
الشيست الأخضر ← الأمفيبوليت ← (الغرانوليت)
الاصطدام: ازدياد سُمك القشرة
قوي (> 40–50 °م/كلم)
ضغط منخفض – حرارة مرتفعة (BP–HT)
الكورنيان؛ متتاليات بالأندالوسيت–الكورديريت
التماس مع الاندساسات، الأقواس البركانية، الحفر الانهدامية
وتُميَّز هذه الأنواع بتفصيل في الدرس الموالي.
7. التحولات العيدانية
7.1 الأشكال المتعددة لسيليكات الألومين
للأندالوسيت والديستين (أو الكيانيت) والسيليمانيت الصيغة الكيميائية نفسها (Al₂SiO₅) لكن ببنيات بلورية مختلفة: إنها أشكال متعددة (Polymorphes). ولكل منها مجال ضغط–حرارة خاص يكون فيه مستقرًا.
صورة 2 — قيد الإعدادوصف الوثيقة
مخطط ضغط–حرارة علمي تعليمي بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector). المحور الأفقي: الحرارة من 200 إلى 900 °م؛ المحور العمودي الموجَّه نحو الأسفل: الضغط من 0 إلى 10 kbar مع العمق التقريبي (0 إلى 35 كلم). ثلاثة مستقيمات تفاعل تلتقي في نقطة موسومة «النقطة الثلاثية ≈ 500 °م، ≈ 4 kbar»: مستقيم بين الأندالوسيت والديستين، مائل نحو الحرارات المنخفضة بالصعود نحو الضغوط الضعيفة؛ مستقيم بين الأندالوسيت والسيليمانيت، شديد الانحدار؛ مستقيم بين الديستين والسيليمانيت، مائل نحو الحرارات المرتفعة في الضغط المرتفع. المجالات الثلاثة ملوّنة ومسمّاة بخط كبير: «ديستين» (ضغط مرتفع)، «أندالوسيت» (ضغط منخفض، حرارة معتدلة)، «سيليمانيت» (حرارة مرتفعة). سهمان منقّطان يوضّحان مسارين: أحدهما في ضغط مرتفع يمر من الديستين إلى السيليمانيت (تسمية «تدرج متوسط»)، والآخر في ضغط منخفض يمر من الأندالوسيت إلى السيليمانيت (تسمية «تدرج قوي»). خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح
الأندالوسيت (Andalousite): ضغط منخفض (وحرارة معتدلة)؛
الديستين (Disthène): ضغط أعلى؛
السيليمانيت (Sillimanite): حرارة مرتفعة.
وتلتقي المجالات الثلاثة في النقطة الثلاثية (Point triple)، نحو ≈ 500 °م و≈ 4 kbar (≈ 15 كلم).
7.2 تفاعلات نزع الماء
عندما ترتفع الحرارة، تحرّر المعادن المميَّهة ماءها. مثال ذلك في الصخور ذات الأصل الطيني، في حرارة مرتفعة:
يعيّن هذا التفاعل اختفاء الموسكوفيت والانتقال نحو النيس ذي الدرجة العالية؛ وقد يُطلق الماء المتحرّر الأناتيكسي (الدرس 169). وفي الصخور القاعدية، يترك الكلوريت والأكتينوت في الشيست الأخضر مكانهما للهورنبلند في الأمفيبوليت، ثم للبيروكسينات في الغرانوليت.
7.3 تفاعلات الضغط المرتفع
في الضغط المرتفع، تختفي المعادن القليلة الكثافة (البلاجيوكلاز) لصالح معادن كثيفة وصودية غالبًا: الغلوكوفان (أمفيبول أزرق) واللوسونيت في الشيست الأزرق، والجاديت والأومفاسيت والعقيق في الإكلوجيت (جدول الفقرة 2.2).
7.4 تفاعلات نزع الكربونات
في الكلس غير النقي، تُحدث الحرارة تحرّر CO₂:
كالسيت + كوارتز ← ولاستونيت + CO₂
أما الكلس النقي فيتحوّل ببساطة إلى رخام بإعادة تبلور الكالسيت.
7.5 كيف يُقرأ تفاعل على مخطط ضغط–حرارة
يُمثَّل كل تفاعل بـمنحنى يفصل مجال استقرار المتفاعلات عن مجال استقرار النواتج. فالصخرة التي يحتوي تجمّعها العيداني نواتج تفاعل ما قد تجاوزت هذا المنحنى؛ وإذا كانت ما تزال تحتوي المتفاعلات، فلم تتجاوزه. وبالجمع بين عدة تفاعلات، نحصر ظروف تكوّن التجمّع العيداني: ذلك مبدأ قياس الحرارة والضغط الجيولوجي (Thermobarométrie).
8. التحولات البنيوية
ترافق التحولاتِ العيدانيةَ تحولاتٌ بنيوية:
إعادة التبلور ونمو الحبيبات مع الحرارة؛
اكتساب تشيست ثم تورّق متعامدين مع التقلّص (الفقرة 3)؛
الانفصال التحولي إلى أشرطة فاتحة وداكنة (تشريط النيس)؛
نمو البلورات الكبيرة المتحولة.
9. مسار الضغط–الحرارة–الزمن
خلال تاريخها، تتبع الصخرة مسار ضغط–حرارة–زمن (Chemin P–T–t): تُدفن (تحول تقدمي)، وتبلغ ذروة الظروف، ثم تصعد (الاستخراجExhumation، تحول تراجعي).
صورة 3 — قيد الإعدادوصف الوثيقة
مخطط ضغط–حرارة علمي تعليمي بأسلوب كتاب مدرسي، رسم مسطح (flat vector). المحور الأفقي: الحرارة من 0 إلى 900 °م؛ المحور العمودي الموجَّه نحو الأسفل: الضغط من 0 إلى 25 kbar. في الخلفية، حقول باهتة للسحنات. مساران مسهَّمان: مسار أزرق ضيق على شكل «دبوس شعر» ينزل بسرعة كبيرة نحو الضغوط المرتفعة في حرارة منخفضة حتى سحنة الإكلوجيت، ثم يصعد عبر المسار نفسه تقريبًا، موسوم «مسار الطمر: دفن واستخراج سريعان وباردان»؛ ومسار أحمر على شكل حلقة تُقطع في اتجاه عقارب الساعة، ينزل أولًا نحو الضغوط المرتفعة، ثم ينتقل نحو الحرارات المرتفعة بضغط شبه ثابت، ثم يصعد نحو الضغوط المنخفضة بحرارة شبه ثابتة عابرًا منحنى الانصهار المتقطع، موسوم «مسار الاصطدام: ازدياد السُّمك، تسخين، انخفاض الضغط». على كل مسار، نقطة موسومة «الذروة» وأسهم تبيّن الاتجاه. خلفية بيضاء، تسميات بخط عربي واضح
المسار
الشكل
التأويل
الطمر
دفن سريع في حرارة منخفضة، ثم صعود سريع (دبوس شعر)
صخور يجرّها اللوح البارد ثم تُستخرج بسرعة: حفظ التجمّعات العيدانية HP–BT
الاصطدام
حلقة في اتجاه عقارب الساعة: دفن ← تسخين بضغط شبه ثابت ← انخفاض الضغط
التحولات البنيوية: إعادة التبلور، التشيست، التورّق، التشريط، البلورات الكبيرة المتحولة (التي تسجّل التسلسل الزمني بين التبلور والتشوه).
مسارات الضغط–الحرارة–الزمن: دبوس شعر بارد (الطمر)، وحلقة في اتجاه عقارب الساعة بتسخين متساوي الضغط ثم انخفاض الضغط (الاصطدام).
الدرس الموالي
أنواع التحول: المميزات العيدانية والسياقات الجيودينامية — بعد إرساء العوامل وأدوات القراءة، يميّز الدرس الموالي الأنواع الكبرى للتحول ويربطها بسياقاتها الجيودينامية.
Facteurs du métamorphisme et transformations provoquées par le métamorphisme
Objectifs de la leçon
À la fin de cette leçon, vous devez être capable de :
identifier les facteurs du métamorphisme (température, pression, contraintes orientées, fluides, temps) et préciser le rôle de chacun ;
calculer une pression lithostatique et la convertir en profondeur ;
définir le gradient géothermique d'un contexte et le relier aux grands types de métamorphisme ;
exploiter le diagramme des silicates d'alumine (andalousite, disthène, sillimanite) pour estimer des conditions P–T ;
décrire les principales réactions métamorphiques (déshydratation, réactions de haute pression, décarbonatation) ;
décrire les transformations structurales liées au métamorphisme ;
lire un chemin pression–température–temps et en déduire l'histoire d'une roche.
1. La température
1.1 Les sources de chaleur
Une roche peut s'échauffer :
par enfouissement : la température augmente avec la profondeur selon le gradient géothermique (≈ 30 °C/km en moyenne dans la croûte continentale stable, leçon 165) ;
au contact ou à proximité d'une intrusion magmatique (métamorphisme de contact, leçon 173) ;
par la chaleur radiogénique d'une croûte épaissie (leçon 165) ;
par la remontée d'asthénosphère chaude sous une lithosphère amincie.
1.2 Ses effets
La température est le facteur principal du métamorphisme :
elle fournit l'énergie nécessaire aux réactions, qui restent extrêmement lentes à basse température ;
elle provoque les réactions de déshydratation : les minéraux hydratés (argiles, chlorite, micas) sont remplacés par des minéraux de moins en moins hydratés ;
elle favorise la croissance des grains et la recristallisation : la taille des grains augmente avec le degré (leçon 171).
2. La pression
2.1 La pression lithostatique
La pression lithostatique est la pression exercée par le poids des roches sus-jacentes. Elle s'exerce de façon égale dans toutes les directions :
P = ρ × g × h
avec ρ la masse volumique moyenne des roches, g ≈ 9,8 m/s² et h la profondeur.
Exemple — À 30 km de profondeur, dans une croûte de masse volumique moyenne 2800 kg/m³ :
P ≈ 2800 × 9,8 × 30 000 ≈ 8,2 × 10⁸ Pa ≈ 0,82 GPa ≈ 8,2 kbar.
2.2 Ses effets
L'augmentation de pression favorise les minéraux plus denses, dont le volume est plus faible :
Transformation
Nature
Signification
Andalousite → disthène
Polymorphes de Al₂SiO₅, le disthène est le plus dense
Augmentation de pression
Albite → jadéite + quartz
Le plagioclase sodique devient instable
Haute pression (faciès des schistes bleus et des éclogites)
Plagioclase + pyroxène → grenat + omphacite
Transformation d'un gabbro ou d'un basalte en éclogite
Très haute pression ; la roche devient nettement plus dense (≈ 3,4–3,5)
Quartz → coésite
Polymorphes de SiO₂
Ultra-haute pression (plus de ≈ 2,5–3 GPa, soit une centaine de km)
3. Les contraintes orientées
Dans les zones de déformation, les contraintes ne sont pas égales dans toutes les directions : la contrainte principale maximale σ1 dépasse la contrainte minimale σ3. Ces contraintes orientées (ou déviatoriques) :
ne modifient pas les domaines de stabilité des minéraux de façon importante ;
mais orientent la cristallisation : les minéraux plats ou allongés croissent ou tournent perpendiculairement à σ1, ce qui produit la schistosité et la foliation (leçon 171) ;
favorisent la dissolution sous pression : les grains se dissolvent sur leurs faces les plus comprimées et recristallisent sur les faces les moins comprimées ;
dans les zones de cisaillement intense, broient et recristallisent les roches en mylonites (métamorphisme cataclastique, leçon 173).
4. Les fluides
Une petite quantité de fluide (surtout H₂O, parfois CO₂) circule entre les grains :
elle accélère les réactions en facilitant le transport des éléments ;
elle est produite par les réactions progrades (déshydratation, décarbonatation) et consommée par les réactions rétrogrades ;
elle peut apporter ou emporter des éléments et modifier la composition de la roche (métasomatose) ;
sa présence abaisse la température de fusion des roches crustales (leçon 169).
5. Le temps
Les réactions métamorphiques sont lentes : un minéral peut rester dans des conditions où il n'est plus stable sans se transformer, s'il n'en a pas le temps ou si la température est trop basse. Il est alors métastable.
6. Gradients géothermiques et domaines de métamorphisme
6.1 Définition
La combinaison température–profondeur d'un contexte est décrite par son gradient géothermique (en °C/km). Selon le gradient, une roche enfouie traverse des faciès différents : c'est le premier critère de classement des types de métamorphisme.
Image 1 — en préparationDescription
Diagramme pression–température scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate. Axe horizontal : température de 0 à 1000 °C ; axe vertical orienté vers le bas : pression de 0 à 25 kbar avec profondeur approximative (0 à 80 km) sur un axe secondaire. En fond, les champs pâles et nommés des faciès métamorphiques (schistes verts, amphibolites, granulites, cornéennes, schistes bleus, éclogites). Trois droites partant de l'origine : une droite bleue très pentue vers les hautes pressions légendée « gradient faible ≈ 5–10 °C/km : haute pression – basse température (subduction) », traversant schistes bleus puis éclogites ; une droite verte intermédiaire légendée « gradient moyen ≈ 20–30 °C/km : moyenne pression – moyenne température (collision) », traversant schistes verts, amphibolites ; une droite rouge proche de l'axe des températures légendée « gradient fort > 40–50 °C/km : basse pression – haute température (contact, arcs, rifts) », traversant cornéennes. À droite, la courbe en tirets « début de fusion en présence d'eau ». Fond blanc, annotations en français
Gradient
Type de métamorphisme
Faciès traversés
Contexte
Faible (≈ 5–10 °C/km)
Haute pression – basse température (HP–BT)
Schistes bleus → éclogites
Subduction : enfouissement rapide de roches froides
Moyen (≈ 20–30 °C/km)
Moyenne pression – moyenne température (MP–MT)
Schistes verts → amphibolites → (granulites)
Collision : épaississement crustal
Fort (> 40–50 °C/km)
Basse pression – haute température (BP–HT)
Cornéennes ; séquences à andalousite–cordiérite
Contact d'intrusions, arcs volcaniques, rifts
Ces types sont caractérisés en détail dans la leçon suivante.
7. Les transformations minéralogiques
7.1 Les polymorphes des silicates d'alumine
L'andalousite, le disthène (ou cyanite) et la sillimanite ont la même formule chimique (Al₂SiO₅) mais des structures cristallines différentes : ce sont des polymorphes. Chacun est stable dans un domaine P–T propre.
Image 2 — en préparationDescription
Diagramme pression–température scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate. Axe horizontal : température de 200 à 900 °C ; axe vertical orienté vers le bas : pression de 0 à 10 kbar avec profondeur approximative (0 à 35 km). Trois droites de réaction se rejoignant en un point légendé « point triple ≈ 500 °C, ≈ 4 kbar » : une droite entre andalousite et disthène, inclinée vers les basses températures en montant vers les faibles pressions ; une droite entre andalousite et sillimanite, pentue ; une droite entre disthène et sillimanite, inclinée vers les hautes températures à haute pression. Les trois domaines sont colorés et nommés en gros caractères : « DISTHÈNE » (haute pression), « ANDALOUSITE » (basse pression, température modérée), « SILLIMANITE » (haute température). Deux flèches en pointillés illustrent des trajets : l'une à haute pression passant du disthène à la sillimanite (légende « gradient moyen »), l'autre à basse pression passant de l'andalousite à la sillimanite (légende « gradient fort »). Fond blanc, annotations en français
Andalousite : basse pression (et température modérée) ;
Disthène : pression plus élevée ;
Sillimanite : haute température.
Les trois domaines se rejoignent au point triple, vers ≈ 500 °C et ≈ 4 kbar (≈ 15 km).
7.2 Les réactions de déshydratation
Quand la température augmente, les minéraux hydratés libèrent leur eau. Exemple dans les roches d'origine argileuse, à haute température :
Cette réaction marque la disparition de la muscovite et la transition vers les gneiss de haut degré ; l'eau libérée peut déclencher l'anatexie (leçon 169). Dans les roches basiques, la chlorite et l'actinote des schistes verts laissent place à la hornblende des amphibolites, puis aux pyroxènes des granulites.
7.3 Les réactions de haute pression
À haute pression, les minéraux peu denses (plagioclase) disparaissent au profit de minéraux denses et souvent sodiques : glaucophane (amphibole bleue) et lawsonite dans les schistes bleus, jadéite, omphacite et grenat dans les éclogites (tableau du § 2.2).
7.4 Les réactions de décarbonatation
Dans les calcaires impurs, la température provoque la libération de CO₂ :
calcite + quartz → wollastonite + CO₂
Un calcaire pur se transforme simplement en marbre par recristallisation de la calcite.
7.5 Comment une réaction se lit sur un diagramme P–T
Chaque réaction est représentée par une courbe qui sépare le domaine de stabilité des réactifs de celui des produits. Une roche dont la paragenèse contient les produits d'une réaction a franchi cette courbe ; si elle contient encore les réactifs, elle ne l'a pas franchie. En combinant plusieurs réactions, on encadre les conditions de formation de la paragenèse : c'est le principe de la thermobarométrie.
8. Les transformations structurales
Les transformations structurales accompagnent les transformations minéralogiques :
recristallisation et grossissement des grains avec la température ;
acquisition d'une schistosité puis d'une foliation perpendiculaires au raccourcissement (§ 3) ;
ségrégation métamorphique en lits clairs et sombres (rubanement des gneiss) ;
croissance de porphyroblastes.
9. Le chemin pression–température–temps
Au cours de son histoire, une roche suit un chemin P–T–t : elle est enfouie (métamorphisme prograde), atteint un pic de conditions, puis remonte (exhumation, rétromorphose).
Image 3 — en préparationDescription
Diagramme pression–température scientifique pédagogique de style manuel scolaire, illustration vectorielle plate. Axe horizontal : température de 0 à 900 °C ; axe vertical orienté vers le bas : pression de 0 à 25 kbar. En fond, les champs pâles des faciès. Deux chemins fléchés : un chemin bleu étroit en « épingle à cheveux » descendant très vite vers les hautes pressions à basse température jusqu'au faciès éclogite, puis remontant presque par le même trajet, légendé « chemin de subduction : enfouissement et exhumation rapides, froids » ; un chemin rouge en boucle parcourue dans le sens des aiguilles d'une montre, qui descend d'abord vers les pressions élevées, puis se déplace vers les hautes températures à pression presque constante, puis remonte vers les basses pressions à température presque constante en franchissant la courbe de fusion en tirets, légendé « chemin de collision : épaississement, réchauffement, décompression ». Sur chaque chemin, un point marqué « pic » et des flèches indiquant le sens. Fond blanc, annotations en français
Chemin
Allure
Interprétation
Subduction
Enfouissement rapide à basse température, puis remontée rapide (épingle à cheveux)
Roches entraînées par le panneau froid puis exhumées vite : conservation des paragenèses HP–BT
Collision
Boucle dans le sens horaire : enfouissement → réchauffement à pression presque constante → décompression
Épaississement crustal, réchauffement radiogénique (isobare), puis érosion et amincissement (décompression) ; possible anatexie (leçon 169)
10. Erreurs fréquentes et pièges d'examen
Erreur
Correction
« La pression oriente les minéraux »
La pression lithostatique agit également dans toutes les directions ; ce sont les contraintes orientées qui orientent les minéraux
« Andalousite, disthène et sillimanite ont des compositions différentes »
Même formule Al₂SiO₅ : ce sont des polymorphes
« Le disthène indique une haute température »
Il indique une pression relativement élevée ; c'est la sillimanite qui indique la haute température
« Une roche à andalousite s'est formée en profondeur »
L'andalousite indique une basse pression (moins de ≈ 15 km)
« Un gradient géothermique faible donne du métamorphisme de haute température »
Un gradient faible donne un métamorphisme haute pression – basse température (subduction)
« Les roches se rééquilibrent toujours en remontant »
Les réactions sont lentes : les paragenèses de haute pression peuvent être métastables et conservées
« Le métamorphisme prograde hydrate les roches »
Il les déshydrate progressivement
« 1 kbar correspond à 10 km de profondeur »
Dans la croûte, 1 kbar ≈ 3,5 à 3,7 km
11. Bilan
Température : facteur principal ; énergie des réactions, déshydratation, croissance des grains ; sources : enfouissement, intrusions, radioactivité, remontée asthénosphérique.
Pression lithostatique : P = ρgh ; 1 kbar ≈ 3,5–3,7 km ; favorise les minéraux denses (disthène, jadéite, grenat + omphacite des éclogites, coésite).
Contraintes orientées : orientent les minéraux (schistosité ⟂ σ1), dissolution sous pression, mylonites.
Fluides : catalyseurs, produits par les réactions progrades, métasomatose, abaissement de la température de fusion. Temps : réactions lentes, métastabilité.
Transformations structurales : recristallisation, schistosité, foliation, rubanement, porphyroblastes (qui enregistrent la chronologie cristallisation–déformation).
Chemins P–T–t : épingle à cheveux froide (subduction), boucle horaire avec réchauffement isobare puis décompression (collision).
Leçon suivante
Types de métamorphisme : caractéristiques minéralogiques et contextes géodynamiques — Avec les facteurs et les outils de lecture établis, la leçon suivante caractérise les grands types de métamorphisme et les relie à leurs contextes géodynamiques.