Les mécanismes de la métasomatose

The metasomatic processes are described mainly according to Korzhinskii's method, but these phenomena are considered in relation to a general model of the behaviour of the water phase which plays an essential part in such processes, because diffusions of pétrographie importance occur only in water, and because water is the medium through which components may be brought in or taken away in the case of infiltration metasomatism. This paper includes a discussion of the hypothesis of local chemical equilibrium, a recall of the perfectly mobile component concept, and of the difference between an inert component in Korzhinskii's sense and a perfectly inert component, a discussion of the usefulness of Korzhinskii's Go function, and a presentation of his phase rule. It shows how the distinction between perfectly mobile and inert (especially perfectly inert) components permits an interpretation of whole-rock chemical analyses in the case of metasomatism. A few results obtained by metallurgists on ternary diffusion are introduced, with indications about the way they may be useful in the case of petrology. Concerning infiltration, a discussion is introduced of Korzhinskii's theory of zonality of precipitated minerals, which is based on the doubtful postulate of the supersaturation of the solutions at their source. The volume problem is considered : Lindgren's law of constant volume is ill adapted for thermodynamic discussion. Korzhinskii's postulate of the systematic presence of a precipitated mineral, results from an erroneous application of the phase rule. The phenomena of filling and closing of pores, when metasomatic reactions result in a volume increase, do not necessarily occur, for no component may a priori be considered as perfectly inert.Les processus métasomatiques sont décrits pour l'essentiel selon la méthode de Korzhinskii, mais ces phénomènes sont replacés dans un schéma d'ensemble du comportement de la phase aqueuse qui joue un rôle essentiel dans ces processus, parce que les diffusions d'importance pétrographique se produisent dans l'eau, et parce que l'eau est le véhicule des éléments apportés ou emportés dans l'infiltration. L'article comporte une discussion de l'hypothèse de l'équilibre chimique local, un rappel de la notion de constituant parfaitement mobile et de la différence entre constituant inerte au sens de Korzhinskii et constituant parfaitement inerte, un examen de l'utilité de la fonction Go de Korzhinskii, et un exposé de la règle des phases avec deux exemples d'un caractère concret et intuitif traités en détail. Il montre comment l'introduction de la distinction entre constituants parfaitement mobiles et constituants inertes (en particulier parfaitement inertes) permet une interprétation des analyses chimiques globales des roches métasomatiques. A propos de la diffusion sont introduits certains résultats obtenus par les métallurgistes sur la diffusion ternaire, avec des indications sur la façon dont ces résultats pourraient être transposés dans le cas de la pétrologie. A propos de la percolation est présentée une discussion de la théorie de la zonation des minéraux précipités selon Korzhinskii, fondée sur le postulat contestable de la sursaturation des solutions à la source. Le problème du volume est discuté : la loi de la constance du volume de Lindgren est considérée comme mal adaptée à la discussion thermodynamique. L'apparition systématique d'un minéral précipité, postulée par Korzhinskii, résulte d'une application erronée de la règle des phases. Les phénomènes de colmatage des pores, lorsque les réactions métasomatiques entraînent une augmentation de volume, ne se produisent pas nécessairement, aucun constituant ne pouvant être postulé parfaitement inerte a priori.Fonteilles Michel. Les mécanismes de la métasomatose. In: Bulletin de Minéralogie, volume 101, 2, 1978. 1878-1978, centenaire de la Société Française de Minéralogie et Cristallographie (SFMC) pp. 166-194

Sur le profondeur de formation des veines à disthène géodique de la région de baud et sur la signification des veines à disthène en général

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Relations entre les comportements contrastés de l'alumine et du fer dans la différenciation des séries tholéitique et calco-alcaline

The fundamental characteristics of the tholeitic and calc-alkaline magmatic series are briefly recalled, also hypotheses dealing with iron enrichment for the middle stage rocks of the tholeitic series. The behaviour of alumina and its relationship with iron during the differentiation process are analysed. The influence of water pressure is emphasized as a controlling factor directing the evolution of magmatic series towards the calc-alkaline trend. The Al₂O₃-F-M diagram gives a useful expression of the contrasted behaviour of these two types of magmatic series and of the corresponding accumulative rocks.Les caractéristiques fondamentales des séries magmatiques tholéitique et calco-alcaline sont brièvement rappelées, ainsi que les hypothèses sur les causes de l'enrichissement en fer des termes médians de la série tholéitique. Le comportement de l'alumine et ses relations avec celui du fer au cours du processus de différenciation sont analysés. L'accent est mis sur l'influence de la pression d'eau comme facteur orientant l'évolution vers le type calco-alcalin. Le diagramme Al₂O₃-F-M présente une image commode du comportement contrasté de ces séries et des cumulats correspondants.Besson Maurice, Fonteilles Michel. Relations entre les comportements contrastés de l'alumine et du fer dans la différenciation des séries tholéitique et calco-alcaline. In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 97, 6, 1974. pp. 445-449

Sur la profondeur de formation des veines à disthène géodique de la région de Baud (Morbihan) et sur la signification des veines à disthène en général

Les veines géodiques à quartz˗disthène étaient lors du métamorphisme des fractures de tension, remplies d'une phase fluide sous une pression égale à la plus petite des contraintes totales principales. Les résultats expérimentaux sur la stabilité des divers polymorphes SiAl₂O₅ fixent une limite inférieure de la pression de la phase fluide dans ces veines, et par conséquent une limite inférieure de la pression lithostatique, donc de l'épaisseur des terrains sus-jacents. Les surpressions tectoniques n'ont joué aucun rôle dans la formation du disthène des veines géodiques.Fonteilles Michel. Sur la profondeur de formation des veines à disthène géodique de la région de Baud (Morbihan) et sur la signification des veines à disthène en général. In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 88, 2, 1965. pp. 281-289

L'effet de socle dans le métamorphisme

The basement effect has been detected and defined in the Pyrenees where it is well expressed : the presence of a granitic or metamorphic basement before the Hercynian metamorphism influences the form and the distribution of the isograds in the overlying paleozoic cover (the isograds converge around the basement cores) and the position of anatexis. Several examples of the basement effect outside the Pyrenees are given. The various hypotheses which may explain this frequent type of thermal structure are discussed. The peculiarities of the heat transfer in a basement-cover unit during regional metamorphism are investigated by means of two models : series with autochtonous basement and series with the basement involved in nappe-structures. The basement effect — as well as the thickness of the metamorphic zones and the changes of the metamorphic types — are correlated to the form of the temperature-depth curve which is discussed. The heat absorbed by the chemical reactions (initial lithology) plays an important role. The basement effect involves a thermal disequilibrium during metamorphism (the isograds rise up) . Eskola's theory of the « mantled gneiss dome » is discussed and compared with the theory of the basement effect.L'effet de socle a été défini dans les Pyrénées où il est très net : l'existence d'un socle granitique ou métamorphique, antérieurement au métamorphisme hercynien, influe sur la forme et la distribution des isogrades dans l'enveloppe paléozoïque qui le surmonte — les isogrades sont resserrés autour du socle — ainsi que sur la localisation de l'anatexie. On donne plusieurs exemples d'effet de socle en dehors des Pyrénées. Les diverses hypothèses que l'on peut envisager pour expliquer ce type fréquent de structure thermique sont discutées. Les particularités de la propagation de la chaleur, dans un ensemble socle˗couverture soumis au métamorphisme régional, sont analysées à l'aide de deux modèles : séries avec socle autochtone et séries avec socle engagé dans des nappes. L'effet de socle — de même que l'épaisseur des zones métamorphiques et les variations du type de métamorphisme — dépend de la forme de la courbe température˗profondeur. L'allure de cette courbe est discutée. Un rôle très important est accordé à l'absorption de chaleur par les réactions chimiques et à la lithologie initiale. L'effet de socle implique un déséquilibre thermique lors du métamorphisme (montée des isogrades). La théorie des « mantled gneiss domes » d'Eskola est discutée en fonction de la théorie de l'effet de socle.Fonteilles Michel, Guitard Gérard. L'effet de socle dans le métamorphisme. In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 91, 2, 1968. pp. 185-206

Une paragenèse à bertrandite et fluorine, forêt de Châtillon (Morvan, Nièvre)

Some bertrandite was identified in samples taken from several drill-logs during the research for fluorite in the Châtillon Forest. The host rocks of this mineral are carbonated breccias, mineralised in fluorite. The parageneses with bertrandite and fluorite are not frequent and a few occurences of this type of parageneses are recalled.De la bertrandite a été identifiée dans les carottes de plusieurs sondages de recherches pour fluorine dans la forêt de Châtillon. Les roches hôtes de ce minéral sont des brèches carbonatées minéralisées en fluorine. Les paragénèses à bertrandite et fluorine ne sont pas fréquentes et quelques occurrences connues de ce type de paragénèse sont rappelées.Fonteilles Michel, Besson Maurice. Une paragenèse à bertrandite et fluorine, forêt de Châtillon (Morvan, Nièvre). In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 97, 6, 1974. pp. 491-493

Examen critique des résultats fournis par certains baromètres couramment utilisés en terrains granulitiques. Exemples des granulites de Bahia (Brésil) et du Massif de l'Agly (France)

Pressures calculated with usual barometers have been critically tested in two granulite massifs : South Bahia and Agly (Pyrénées). For such a test the former is interesting because the metamorphic conditions were very uniform, the latter because it shows a progressive and continuous metamorphism from greenschist to granulite facies and thus the thicknesses of terrains at the time of metamorphism are known with some precision. Wood-Banno and Wood barometers give dispersed results much depending on evaluated temperature and chemical composition of sample (especially alumina saturation) and hence cannot be used. Wells OPX-GT-PL-Q, Newton-Perkins, Ellis and Holdaway-Lee give more consistent results, but it appears that the pressures tend to be overestimated.Les résultats fournis par les baromètres les plus courants ont été soumis à un examen critique dans les deux massifs granulitiques du Sud de Bahia et de l'Agly (Pyrénées). Le premier de ces massifs présente, pour un tel test, l'avantage de conditions de métamorphisme très uniformes. Le second est affecté d'un métamorphisme continu et progressif du faciès des schistes verts au faciès granulite. Les gradients de température, donc les épaisseurs de terrains lors du métamorphisme et les pressions solides, peuvent être évalués avec une précision suffisante. Les baromètres de Wood-Banno et Wood fournissant des résultats très dispersés et dépendant de la température et de la composition chimique de la roche (notamment degré de saturation en alumine) ne sont pas utilisables. Les baromètres de Wells, OPX-GT-PL-Q, Newton-Perkins, Ellis et Holdaway-Lee fournissent des résultats plus cohérents, mais les pressions apparaissent surévaluées à un degré variable par ces différents baromètres.Barbosa Johildo, Fonteilles Michel. Examen critique des résultats fournis par certains baromètres couramment utilisés en terrains granulitiques. Exemples des granulites de Bahia (Brésil) et du Massif de l'Agly (France). In: Bulletin de Minéralogie, volume 109, 4, 1986. pp. 359-376

Étude pétrographique de deux dolérites (ophites) à pigeonite et olivine des Pyrénées-Occidentales

Two dolerites from the Trias of the Western Pyrénées have a typical tholeiitique mineral association with olivine, augite, pigeonite, zoned plagioclase and occasionnally some micropegmatite. A detailed description of the complex relations of the minerals, especially pyroxene, has been possible with the help of electron microprobe. The course of crystallisation is discussed. These two dolerites have a chemical composition of tholeiitic parental magmas. A possible metamorphism of the Pyrenean Triassic dolerites and surrounding rocks is considered.Deux dolérites du Trias des Pyrénées occidentales présentent une minéralogie typiquement tholéïtique caractérisée par la présence d'olivine, d'augite, de pigeonite et de plagioclase très zoné avec parfois un peu de micropegmatite. Tous ces minéraux ont été analysés à l'aide de la microsonde qui a permis de préciser de façon plus détaillée que de coutume la complexité des associations minérales et des zonations, particulièrement en ce qui concerne les pyroxènes. L'ordre de cristallisation est discuté. La composition chimique de ces deux roches est celle d'un basalte initial tholéïtique. Le problème d'un éventuel métamorphisme subi par les dolérites triasiques pyrénéennes est brièvement évoqué.Fonteilles Michel, Muffat Serge. Étude pétrographique de deux dolérites (ophites) à pigeonite et olivine des Pyrénées-Occidentales. In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 93, 5-6, 1970. pp. 555-570

Présence de pyrosmalite et de rhodonite dans un horizon manganésifère oxydé du Crétacé supérieur briançonnais

Bourbon Maurice, Fonteilles Michel. Présence de pyrosmalite et de rhodonite dans un horizon manganésifère oxydé du Crétacé supérieur briançonnais. In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 95, 5, 1972. pp. 623-624

Les dolomites « pseudo˗maclées » : un critère du remplacement de la calcite par la dolomite (cas des dolomites hydrothermales du Paléozoïque des Pyrénées orientales)

In the eastern Pyrénées, thin sections in some hydrothermal dolomites show xenomorphic host crystals with narrow bands and/or alignments of idiomorphic inclusions of dolomite which lie parallel and have the same cristallographic orientation. When studied with the universal stage, the cristallographic orientations of these bands and of the host crystal are related by the common polysynthetic twin law (01[-1]2) of calcite, which is not a twin law for dolomite. Moreover the general morphological spacial orientation of the bands is parallel to this plane. The term pseudo-twin is proposed for these peculiar associations of dolomite. This evidence and the observation of a replacement texture of a twinned crystal of calcite by a pseudo-twinned crystal of dolomite are a proof of dolomitization of calcite. It is concluded that the pseudo-twinned dolomites are a general criterium of replacement of calcite by dolomite.Dans les Pyrénées orientales, l'observation en lame mince de certaines dolomies hydrothermales montre, à l'intérieur d'un cristal xénomorphe hôte, la présence de bandelettes et /ou d'alignements d'inclusions dolomitiques idiomorphes parallèles et de même orientation cristallographique. L'étude à la platine théodolite montre que les orientations cristallographiques de ces bandelettes et du cristal hôte sont liées par la loi de macle polysynthétique habituelle (01[-1]2) de la calcite, qui n'est pas une loi de macle pour la dolomite. De plus l'orientation morphologique générale dans l'espace des bandelettes est parallèle à ce plan. D'où le nom de pseudo-macles. Ces constatations cristallographiques et l'observation d'une texture de remplacement direct d'un cristal de calcite maclé par un cristal de dolomite pseudo-maclé prouvent que ces dolomites proviennent du remplacement hydrothermal de calcites (en général calcaires métamorphiques) . On déduit que ces dolomites pseudo-maclées constituent un critère de dolomitisation de calcites.Fonteilles Michel, Guitard Gérard, Halfon Jacques. Les dolomites « pseudo˗maclées » : un critère du remplacement de la calcite par la dolomite (cas des dolomites hydrothermales du Paléozoïque des Pyrénées orientales). In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 96, 2, 1973. pp. 123-130