Apport de la thermodynamique à la compréhension des processus métamorphiques

TABLES DES MATIERES

EPIGRAPHE i

DEDICACE ii

REMERCIEMENTS iii

SIGLES ET ABREVIATIONS iv

O. INTRODUCTION 1

O.1. PROBLEMATIQUE 1

0.2. HYPOTHESES 1

0.3. CHOIX ET INTERET DU SUJET 2

0.4. DELIMITATION DU SUJET 2

0.5. METHODOLOGIE 3

0.6. SUBDIVISION DU TRAVAIL 3

CHAP I .GENERALITES SUR LA THERMODYNAMIQUE ET LE METAMORPHISME 4

I.1. THERMODYNAMIQUE 4

I.1.1. Généralités 4

I.1.2. Système thermodynamique et état d'équilibre 8

I.1.2.1 Définition du système 8

I.1.2.2 Etat du système 10

I.1.2.3 Evolution ou transformation du système 11

I.1.2.4 Equations d'état du système et fonction d'état 12

I.1.3. Deuxième principe : Entropie 15

I.1.3.1. Le Deuxième Principe 15

I.1.3.2. Transformations Irréversibles 16

I.1.3.3. Postulats d'irréversibilité 19

I.1.3.4 Enoncé mathématique du deuxième principe 20

I.1.3.5 Notion d'entropie S 21

I.2. LE METAMORPHISME 25

I.2.1. Définition 25

I.2.2. Facteurs du métamorphisme 25

I.2.2.1. le temps : 25

I.2.2.1. La température : 26

I.2.2.3. La pression et les contraintes : 26

I.2.2.4. Apports chimiques de fluides : 27

I.2.3. Types des métamorphismes 27

I.2.3.1. Le métamorphisme de contact : 27

I.2.3.2. Le métamorphisme régional (ou général) : 28

I.2.4. Intensité du métamorphisme - Anatexie 30

I.2.5. Classification des roches métamorphiques 32

I.2.5.1. Principaux minéraux des roches métamorphiques 32

I.2.5.2. Structure des roches métamorphiques 32

I.2.5.3. Classification des roches métamorphiques 33

I.2.6. Description des principales roches métamorphiques 34

I.2.6.1. Famille du gneiss 34

I.2.6.2. Famille des schistes 35

I.2.6.3. Famille des roches massives non schisteuses 37

CHAP II. GEOTHERMIE 39

II.1. SITUATION THERMIQUE DE LA LITHOSPHERE 39

II.2. SOURCES ET TRANSFERT DE LA CHALEUR DANS LE GLOBE 41

II.3. LES ROCHES METAMORPHIQUES : TEMOINS DE L'EVOLUTION THERMIQUE DE LA LITHOSPHERE 44

II.4. LES ROCHES METAMORPHIQUES : DES TEMOINS DU REFROIDISSEMENT DU GLOBE 54

CHAP III. APPORT DE LA THERMODYNAMIQUE DANS LE PROCESSUS METAMORPHIQUES 56

III.1.INTRODUCTION 56

III.2. FACIES ET GRADIENTS METAMORPHIQUES 57

III.2.1. Les variables du métamorphisme 60

III.2.2. Etude des métapélites et chemins P-T-t 61

III.2.3. Le métamorphisme à basse température 64

III.3. ESTIMATION DES CONDITIONS P-T DE CRISTALLISATION D'UNE PARAGENESE: MINIMISATION D'ENERGIE ET MULTI EQUILIBRES 64

III.3.1 Géothermomètres et géobaromètres 64

III.3.2 Minimisation d'énergie 65

CONCLUSION ET RECOMMANDATION 67

BIBLIOGRAPHIE 69

TABLES DES MATIERES 70