Les roches métamorphiques des zones de subduction

Les plaques s'écartent et le plancher océanique « s'hydrate »

Serpentine

La serpentine est un minéral de la famille des phyllosilicates (ou silicate lamellaire). Elle cristallise dans le système cristallin monoclinique ou orthorhombique. Sa formule chimique est Mg

3Si

2O

5(OH)

4.

Elle est issue de l'altération d'une roche basique, par exemple la péridotite ou les ophiolites.

serpentine Mg3Si

2O

5(OH)

4.

olivine Mg2SiO

4

on voit donc qu'il y a eu un apport d'eau H

20

Attention : l'eau n'est pas de l'eau d'imbibition, ce ne sont pas des roches mouillées, comme si l'eau avait pénétré dans une éponge. L'eau est liée dans un minéral dans une proportion stœchiométrique (comme dans le gypse ou le sulfate de cuivre).

Une structure réticulée en LPNA

plagioclases (anorthite) + H2O

→ amphibole + pyroxène (augite) + olivine

→ hornblende

Dégagement d'eau dans un processus inverse.

Actinote + Chlorite + Plagioclase → glaucophane (amphibole) + H

2O

Mais à quelle pression et à quelle température ?

Andalousite, sillimanite et disthène sont trois minéraux ayant la même formule chimique :

Al2SiO

5

À comparer avec les trois phases de l'eau.

De cette façon, on définit des faciès métamorphiques correspondant à des associations minérales.

Faciès schistes bleus : glaucophane

Faciès schistes bleus : glaucophane

Faciès schistes bleus : glaucophanepléochroïque

Faciès schistes bleus : glaucophanepléochroïque

Faciès éclogite : grenats

Faciès éclogite : grenats

Une fois les minéraux formés, ils ne disparaissent pas facilement. Il reste des “reliques” .

Le grenat, contemporain de la foliation marqué par les micas, témoigne des conditions du début du faciès Amphibolite, tandis que la chlorite qui se forme à ses dépens montre une rétromorphose dans les conditions du faciès Schistes Verts.

Dans cette ancienne éclogite, le grenat (rouge, Gt) et le clinopyroxène (brun, Cpx) ne sont plus en équilibre, comme en témoigne la couronne noire autour du grenat. L'observation au microscope montre que cette bordure est constituée de hornblende et de plagioclase... et provient de la déstabilisation de l'assemblage Gt + Cpx conformément à la réaction Gt + Cpx + Q = Hbl + Pl. (Observation en LN).

Dans cette ancienne éclogite, le grenat (rouge, Gt) et le clinopyroxène (brun, Cpx) ne sont plus en équilibre, comme en témoigne la couronne noire autour du grenat. L'observation au microscope montre que cette bordure est constituée de hornblende et de plagioclase... et provient de la déstabilisation de l'assemblage Gt + Cpx conformément à la réaction Gt + Cpx + Q = Hbl + Pl. (Observation en LN).