FACIÈS MINÉRALOGIQUE D’ESKOLA

FACIÈS MINÉRALOGIQUE D’ESKOLA

FACIÈS MINÉRALOGIQUE D’ESKOLA

«Un faciès minéralogique est l’ensemble des roches formées en conditions de pression et de température si semblables qu’une même composition chimique fournisse le même ensemble de minéraux (paragenèse minéralogique) quel que soit le mode de cristallisation» (P. E. Eskola, «The Minal Facies of Rocks», in Works geologisk Tiddsskrift , vol. VI, 1921).

Cette notion a été créée pour établir une classification des roches cristallophylliennes indépendante des conditions particulières des séries locales où les zones de métamorphisme avaient été définies.

Prenant comme point de départ le fait que, la composition chimique de la roche étant connue, les différentes paragenèses pourront être prévues, pour chaque faciès, en fonction de la température et de la pression, en s’appuyant sur des résultats expérimentaux, Eskola a mis au point des diagrammes triangulaires.

Par des simplifications raisonnées, il a réduit au nombre de trois les constituants chimiques des roches pouvant varier de manière indépendante entre eux (ce sont les trois sommets du triangle équilatéral). Pour le diagramme ACF, le plus utilisé, ces sommets sont respectivement:

Dans ce diagramme, toutes les compositions des roches cristallophylliennes peuvent être représentées, à condition qu’elles comprennent de la silice en excès et des feldspaths alcalins (cette limitation est due aux simplifications introduites par l’auteur). Certaines roches de composition chimique particulière demandent l’utilisation de diagrammes différents bien que basés sur le même principe; ainsi, pour les roches non saturées en silice (tels les carbonates métamorphiques), on utilise le diagramme CaO-MgO-Si².

Ce système, très souple, peut être facilement adapté à tous les cas. Eskola a fondé les expériences permettant de placer les minéraux stables dans les différents diagrammes sur des roches de composition chimique globale de gabbro, mais les équivalences pour des roches de nature différente restent aisées à établir: elles peuvent être déduites des observations de terrain et des résultats expérimentaux sur les conditions de stabilité des minéraux.

Ce système n’est valable que dans la mesure où la cristallisation se fait en milieu fermé. Dans le cas contraire (apports externes, arrivées de fluides), la composition chimique globale des roches change en cours d’évolution, ce qui complique à l’extrême l’application de la méthode.

Eskola a défini six grands faciès, soit le faciès sanidinite, correspondant à une cuisson de surface des roches (par exemple, en contact avec une coulée de lave); le faciès hornfels, dû au métamorphisme de contact ou au métamorphisme général de basse pression à pyroxènes, andalousite, cordiérite, grenats calciques, wollastonite; le faciès greenschist (schiste vert) à chlorite, épidote, actinote et albite; le faciès amphibolite, à hornblende, oligoclase-andésine; le faciès granulite où les micas et les amphiboles disparaissent, remplacés par la sillimanite ou le disthène, par le grenat pyrope et les pyroxènes; enfin, le faciès schistes à glaucophane de forte pression avec du glaucophane bien sûr, mais aussi de la lawsonite, de la jadéite et de la pumpellyite.

Les adaptations ultérieures du système des faciès minéralogiques tendront uniquement à compléter dans le détail cet outil (W. S. Fyfe, F. J. Turner et J. Verhoogen: «Metamorphic Reactions and Metamorphic Facies», Geol. Soc. Am. Mem. , 1958), ou à l’intégrer dans un environnement orogénique par l’introduction de la pression orientée (H. G. F. Winkler, La Genèse des roches métamorphiques , 1965).

Encyclopédie Universelle. 2012.