ENCLAVES (pétrologie)

ENCLAVES (pétrologie)

ENCLAVES, pétrologie

Fragments de matériaux étrangers englobés dans une roche magmatique. De façon plus précise, il s’agit de fragments totalement inclus dans celle-ci, et en différant par quelque caractère minéralogique pétrographique ou chimique. En revanche, dans la nomenclature française, le terme d’inclusion s’applique exclusivement aux corps étrangers englobés dans un cristal. Toutes les roches magmatiques contiennent, à des degrés d’abondance variés, des enclaves. La taille des enclaves va de l’échelle microscopique à des dimensions de plusieurs centaines de mètres (on parle, dans ce dernier cas, de panneaux enclavés). Leur forme est très variable, anguleuse ou arrondie; le terme de schlieren s’applique à des enclaves de formes allongées, généralement tourmentées, et aux limites mal définies. Les enclaves sont parfois faites d’un seul cristal (enclaves monominérales); il s’agit le plus souvent de fragments de roches, de minéralogie, structure et chimisme très variables. En dehors des classifications purement descriptives, fondées sur la forme (schlieren), la minéralogie (enclaves surmicacées) ou la structure (enclaves microgrenues), on utilise la classification génétique de A. Lacroix (Les Enclaves des roches volcaniques ), qui oppose les enclaves énallogènes , sans parenté avec la roche qui les contient (enclaves accidentelles, étrangères), aux enclaves homœogènes , liées génétiquement à la roche englobante et ayant cristallisé à partir du même magma. Les enclaves énallogènes peuvent être monocristallines (xénocristaux) ou non (xénolites). On peut ainsi prouver l’existence, sous les granites du Massif central, de roches très métamorphiques (série charnockitique), montrant les transitions du faciès amphibolite au faciès granulite de haute pression, comportant des termes acides et d’abondants termes basiques (peut-être résidus de granitisation).

Il est difficile de replacer dans cette classification des enclaves d’origine non parfaitement élucidée (péridotites litées) de même que les fragments de roches étrangères modifiées au contact du magma, et prenant alors les caractères d’enclaves homœogènes (enclaves polygènes de A. Lacroix). Enfin, les enclaves ou restites faites des résidus de fusion des roches ayant donné naissance au magma englobant seront ici groupées avec les enclaves énallogènes car, bien que présentant une parenté génétique avec le magma, elles n’ont pas cristallisé à partir de ce dernier.

Les enclaves sont soumises à un pyrométamorphisme marqué par d’importantes transformations minéralogiques (faciès des cornéennes pour les enclaves des granites, faciès sanidinite dans les roches basiques), accompagnées de phénomènes de fusion, surtout dans les basaltes. Par ailleurs, des échanges chimiques ont lieu, aboutissant à l’assimilation des enclaves; au cours de ce processus, les enclaves deviennent difficilement reconnaissables; ainsi, dans les granites, elles subissent une feldspathisation et une granitisation. Outre l’intérêt que présente en soi leur étude (pyrométamorphisme), les enclaves fournissent d’importants renseignements sur les zones profondes du globe. Ainsi, les basaltes, nés dans le manteau supérieur, entraînent vers la surface des enclaves de toutes les roches rencontrées, réalisant ainsi une véritable coupe naturelle de la croûte et du manteau supérieur: péridotites de différents faciès, socle ultramétamorphique (séries granulitiques et charnockitiques), granites, roches métamorphiques et sédimentaires.

Les enclaves homœogènes complètes résultent de la consolidation locale, mais totale, du magma avant sa mise en place définitive. Faites en même proportion des mêmes minéraux que la roche englobante, elles n’en diffèrent que par la structure et la taille des cristaux. Certaines enclaves microgrenues des granites, dérivant de leurs bordures figées refroidies rapidement, appartiennent à ce type, de même que les enclaves microgrenues ou grenues de certaines laves (syénites néphéliniques dans les phonolites). Les ségrégations de minéraux précoces automorphes, séparés par des interstices à grain fin (voire vitreux), portent le nom de cumulats; lors de leur formation, à la phase de groupement des cristaux a succédé la cristallisation du liquide interstitiel. Si leur composition minéralogique est souvent assez identique à celle de la roche encaissante, leur chimie est différente: ils sont généralement enrichis en magnésium, en fer et en calcium. La variété des cumulats est grande, depuis des ségrégations très superficielles (simples groupements de cristaux, d’origine plus ou moins accidentelle, dus aux phénomènes mécaniques accompagnant la mise en place du magma) jusqu’à des cumulats très profonds. Ces derniers sont peut-être, par exemple, les nodules lités, alternance de péridotites et de péridotites plagioclasiques, présents dans certains basaltes.

Les diatrèmes ou pipes, cheminées verticales emplies de brèches volcaniques, contiennent à la fois des roches et des minéraux de très haute pression (péridotites de type kimberlite, diamant) et des enclaves de roches sédimentaires superficielles, ayant subi un mouvement descendant lors de la mise en place: ces dernières permettent des reconstitutions paléogéographiques, indépendamment des limites d’érosion actuelles. Enfin, l’étude des enclaves est fondamentale pour la connaissance de l’évolution magmatique à toutes ses étapes: genèse par fusion partielle (étude des résidus de fusion ou restites); cristallisation fractionnée (étude des cumulats, enclaves homœogènes formées par ségrégation des phases minérales précocement cristallisées dans le magma, et des enclaves homœogènes monocristallines d’origine profonde); assimilation.

Encyclopédie Universelle. 2012.