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Geologie Seance 16-17
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Geologie Seance 16-17

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  • 1. Université Hassan 1er – FST – Settat Département de Géologie Appliquée Géologie Générale 1 Séance 15 &16 Mme Aïcha Rochdi
  • 2. IV - Les roches métamorphiques : 1- Définition- Le métamorphisme correspond à lensemble des transformations intervenant à létatsolide dans la composition minérale et la structure dune roche soumise à des conditionsdifférentes de température et de pression de celle où elle sest formée.-Les limites du métamorphisme : -Limite inférieure : la diagenèse qui correspond à des pressions moyennes et des températures allant de 2 à 300 °C. La diagenèse est une simple compaction de la roche avec départ de leau des minéraux hydratés. -Limite supérieure : lanatexie où on assiste à une fusion partielle des roches. Anatexie dépend de la nature de la roche et des conditions dhydratation. Elle correspond dune manière générale au solidus du granite.
  • 3. Figure II- 11 : les limites du métamorphisme.
  • 4. Si le métamorphisme, ainsi défini, a affecté des roches sédimentaires, on parle alors deroches para-métamorphiques.Sil sagit de roche magmatique, cest lortho-métamorphisme.Sil sagit de roches métamorphiques, on lappelle poly-métamorphisme.Une roche soumise au départ à un degré de métamorphisme très intense, peut setransformer ultérieurement jusquà donner une roche moins métamorphisée. Cest lerétro métamorphisme
  • 5. 2- les facteurs du métamorphisme a- la températureLors de leur enfouissement les roches subissent des températures de plus en plusgrandes :  Gradient géothermique : Cest le résultat dun flux thermique qui émane du globe. Sa valeur moyenne est de 30 °C/Km et peut augmenter jusquà 50 °C/Km dans les zones orogéniques ou bien baisser jusquà 6°C/Km sous les zones stables.  de T°  facilite les réactions chimiques. Des minéraux qui étaient en équilibre se transforment progressivement en dautres plus stable dans les nouvelles conditions de température
  • 6. b- la pression b1 - Pression lithostatique :Pression due au poids des roches sur-incombant. Dans le cas où le matériau seraithomogène et isotrope, cette pression lithostatique est de type hydrostatique etidentique dans toutes les direction de lespace ; elle est dite pression de confinement. !!! Rq : la pression lithostatique seule, sans élévation de température reste sans effet sur les roches b2 - Pression Tectonique : Elle est liée à une contrainte (force ) tectonique qui sexerce sur une masse de roche selon une orientation précise. Son effet dépend également de la température, donc de lenfouissement. Rappel !Diapositive 7 Elle se traduit par les structures suivantes :
  • 7. 1 atm = 105 Pa = 1.013bar = 1.033 kg/cm2 1 [Pa] = 1 [N / m2] 1 [bar] = 105 [Pa] = 105 [N / m2].la pression atmosphérique au niveau de la mer est de 760mm de Hg,soit 105 Pa ou plus simple 1 bar. Par contre, dès que nous quitteronsle niveau de la mer (0 mètre), pour nous élever au dessus de ceniveau, la pression atmosphérique va diminuer ! P atm (bar) = 1- (Altitude/10 000) P. lithostatique : elle est due au poids des roches accumulées par sédimentation, par subduction ou par chevauchement et charriage. Elle entraîne une compaction et la diagenèse. La pression lithostatique des sédiments (2,5 kilos pour une colonne de 10 m sur 1cm2) ainsi que des phénomènes tectoniques permet lenfoncement des roches dans la croûte. RetourDiapositive 8
  • 8. Figure II- 12: les différentes structures engendrées par le métamorphisme So Z. Plissement SoZ. Schistosité Z. Foliation
  • 9. 3- Les minéraux du métamorphisme : Les minéraux les plus abondants dans les roches métamorphiques sont les minéraux des roches magmatiques et qui sont, biotite, muscovite, feldspath, quartz, amphibole, … Par contre certains minéraux sont caractéristiques uniquement des roches métamorphiques et qui sont :- les silicates dalumine et qui sont (Figure II-15) : landalousite, cristaux prismatiques à base carrée ; la silimanite, cristaux allongés souvent fibreux ; le disthène, cristaux laminaires
  • 10. Métamorphisme Anatexie - Staurotide, - Grenat, - Cordiérite, - Epidote, - Jadéite, -…MVA : minéraux d’argile
  • 11. 4- Les différents types de métamorphismes a - le métamorphisme de contact : Il peut sétendre sur quelques centimètres à quelques kilomètres autour dune intrusionmagmatique en formant ce quon appelle une auréole de métamorphisme (voir schéma) Cest un métamorphisme à basse pression et haute température. Limportance de lauréoleet la nature des transformations dépendent de deux facteurs : - la nature de la roche originelle, - la distance par rapport à lintrusion.
  • 12. 4- Les différents types de métamorphismes
  • 13. ROCHE DORIGINE ARGILE GRES CALCAIRE Exemple : Nature des (SERIE (SERIE (SERIE PELITIQUE) SILICEUSE) CARBONATEE) roches métamorphiques dans diverses séries en PHYLLADES fonction de lintensité du SCHISTES métamorphisme de (A TEXTURE FINEMENT QUARTZITES MARBRES ET contact. ORIENTEE) ET CIPOLINS QUARTZITES SCHISTES MICACES TACHETES(LES TACHES SONT SERPENTINITE UN MINERAL (EN PRESENCE DE MG) NOUVEAU : LA CORDIERITE) SCHISTES NODULEUX ET MICACES( LA ROCHES PERD SA TEXTURE Rq : on appelle une série ORIENTEE, APPARITION lensemble des roches DANDALOUSITE) métamorphiques issuCORNEENNES dune même roche de (ROCHES ISOTROPES SANS départ. AUCUNE ORIENTATIONPREFERENTIELLE)
  • 14. 2ème type de métamorphisme
  • 15. b - le métamorphisme régional :Cest un métamorphisme associé à une élévation de la température et de la pression due àleffet de lenfouissement ou de la contrainte tectonique.Il se manifeste sur le terrain par la succession suivante :  En premier lapparition dune schistosité diffuse dans la formation sédimentaire qui est limitée (1) qui correspond à lapparition dandalousite,  la limite (2) correspond au développement dun faciès de micaschiste à biotite, Silimanite et muscovite,  la limite (3) correspond à lapparition dun gneiss œillet avec feldspath, biotite et quartz,  la limite (4) correspond à lanatexie avec formation de roche migmatitique.
  • 16. La succession minéralogique qui accompagne le métamorphisme régional est la suivante : (1)Argile  Andalousite + Muscovite (2)  Muscovite + Biotite + Staurotide + Cordiérite (3)  Biotite + Feldspath + SillimaniteRq : il existe un métamorphisme très rare de très haute pression et de basse T°appelé dynamo - métamorphisme qui se produit lors de la tombée dune météorite àla surface de la terre ou bien dans des cas de mouvements tectoniques brusques telque les failles ou les nappes de charriage. La roche qui se forme est dite mylonite.
  • 17. 3ème type de métamorphisme métamorphisme Dynamo-
  • 18. Résumé : Les différents types de métamorphismes et leur zonation : le métamorphisme de contact le métamorphisme régional dynamo- métamorphisme
  • 19. VI- Relation entre magmatisme et métamorphisme : On distingue trois types de granite selon leur origine :- Granite crustal : issu de la fusion partielle de la croûte continentale par des processusmétamorphisme, ce sont des granites orogéniques. Ils sont associés à la formation de chaînesde montagne sous leffet des pressions tectoniques. En gisement, ils sont la plupart du tempsconcordants aux roches encaissantes. Ils sont dits granites danatexie et ils sont souventassociés aux migmatites. - Granites mantélliques : proviennent de la différentiation magmatique des matériaux issus du manteau. Ce sont des granites dits anorogéniques et ils se présentent toujours à létat discordant par rapport aux roches encaissantes. - Granites mixtes : ce sont des granites issus de lanatexie et mélangés avec des matériaux mantélliques.
  • 20. Quartzite
  • 21. Schiste
  • 22. Micaschiste
  • 23. Micaschiste
  • 24. Gneiss
  • 25. Gneiss Oeillet
  • 26. Gneiss
  • 27. Migmatite
  • 28. Migmatite
  • 29. Migmatite
  • 30. Relation granite / Roches métamorphiques

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