III.2.3. Le
métamorphisme à basse température
La limite du métamorphisme à basse
température est plutôt floue, bien que les processus de
transformation des sédiments dès le début de leur
compaction entrent dans la définition des processus
métamorphiques. Une partie importante de ce travail concerne les basses
températures, et nous verrons plus loin que les roches
sédimentaires dès les basses températures, subissent des
transformations que l'on peut représenter avec des modèles issus
du métamorphisme « vrai », ce par quoi on entend en
général que l'anchizone est atteinte ou
dépassée.
D'après Spear (1993), il est souvent
considéré qu'une telle limite est atteinte lors de la
déstabilisation de la pyrophyllite au profit d'un silicate d'alumine,
Nous ne considérerons jamais cette réaction comme limitante.
III.3. ESTIMATION DES
CONDITIONS P-T DE CRISTALLISATION D'UNE PARAGENESE: MINIMISATION D'ENERGIE ET
MULTI EQUILIBRES
Nous avons vu qu'à P et T données, le
système chimique tend naturellement vers un état
d'équilibre dans lequel son énergie libre de Gibbs est minimale.
Il en découle qu'à l'équilibre, toutes les
réactions possibles entre les phases ont eu lieu et qu'elles sont
terminées: ?Gr de chacune d'entre elles est nul. De ces deux
constatations naquirent trois méthodes d'estimation des conditions P-T
de cristallisation des paragenèses
III.3.1
Géothermomètres et géobaromètres
La première de ces techniques est l'utilisation de
géothermomètres ou géobaromètres. Elle repose sur
l'identification d'une réaction chimique ayant une pente très
forte ou très faible dans l'espace P-T. Si la pente est nulle à
très faible on aura une bonne évaluation de la pression pour une
gamme de température sur laquelle le géobaromètre est
calibré, et réciproquement si la pente de la réaction est
très forte on est en droit d'attendre une bonne estimation de la
température quelle que soit la pression. Utiliser un
géothermomètre ou un géobaromètre demande une
relation linéaire entre ?Gr et P ou T.
Cette relation est linéaire si :
Ø le changement de volume en fonction de la pression
est assez faible pour supporter l'approximation ;
Ø Les termes ?Cp et ?Cp/T sont
constants ou négligeables, au moins sur l'intervalle de
température considéré ;
Ø L'activité non idéale des solutions
solides des minéraux impliqués dans la réaction de
température considérée.
La réaction albite = jadéite + quartz est un
géobaromètres célèbre, l'échange K-Na dans
les phengites fait quant à lui office de géothermomètre
courant.
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