METABASITES GRANULITIQUES, ANORTHOSITES ET ROCHES ASSOCIEES DE LA CROUTE INFERIEURE - Exemples pris à Madagascar et dans le Massif Central français - ARGUMENTS EN FAVEUR D'UN METAMORPHISME ASSOCIE A L'EXTENSION LITHOSPHERIQUE

In its pre-drift position, before the end of the Palaeozoic, Madagascar was adjacent to Kenya and Tanzania and was located on the eastern front of the Mozambican belt, juxtaposed against the Indian craton. The crust of Archean age was reactivated during the Proterozoic (2.6 Ga, 1.1 Ga ?, 850-550 Ma The metamorphic events were generally high grade and formed extensive granulitic terrains. In the north of the island, granulites associated with belts of basic and ultrabasic magmatic rocks indicate high grade conditions : T=1000°C and P=6kb. Aluminous rocks contained Q, Al rich Opx, Ga, Sill, rut and/or ilm, Sp, Feld and probably osumilite and sapphirine. Primary Opx contain garnet lamellae and are aluminous-rich (7-10 wt % Al2O3). Near isobaric retrogression and hydration produced arthoamphibole-cordierite gneisses. In the south of Madagascar, the metamorphic grade increases from greenschist to granulite grade going from west to east. Supracrustal metabasites (sapphirine-corundum amphibolites, serendibite and clintonite clinopyroxenites, etc.) have undergone a prograde event. The synmetamorphic, anorogenic gabbro-anorthosite intrusive complex is related to an increased geothermal gradient going from W (high-P granulite facies) to E (intermediate-P granulite facies). Isobaric cooling was followed by decompression (P-T path concave towards the T axis). Gneisses with Al rich Opx, Ga, Cord, Sp+Q are common in the SE and suggest high T. A widespread anatectic event produced Q-Kf-Pl-Ga-Cord-Sill-Bio gneisses and biotite rich residues which contain Sapphirine, kornerupine and grandidierite. It is proposed that the magmatic intraplating, the very high T metamorphism, the P-T path concave towards the T axis and the variation in the geothermal gradient are the consequences of continental lithospheric thinning by extension followed by a compressive event.Ce travail regroupe un ensemble de chapitres traitant de différents aspects des granulites, en mettant l'accent sur les compositions basiques. Ces chapitres sont indépendants, mais sont reliés entre eux par des renvois de l'un à l'autre. La première approche pour l'étude des granulites est géochimique: il est montré, dans un article en collaboration avec Andriambololona D., que les éléments de transition, peu affectés par le métamorphisme, peuvent être utilisés pour caractériser les métabasites. La suite du travail est consacrée à une étude pétrologique des formations granulitiques de Madagascar et du Massif Central français. Au chapitre II, l'étude détaillée d'un assemblage coronitique à HB-Ky-Ga est l'occasion de proposer une grille pétrogénétique dans le système CMASFH. Cette étude explique clairement les associations observées, soulève le problème de la rareté du disthène dans ces roches et apporte une explication graphique à la diversité des associations minéralogiques observées dans les métabasites qui sont décrites dans les chapitres suivants. Dans les chapitres III et IV, sur l'exemple d'un massif troctolitique, on montre la diversité de faciès pétrographiques qui peut être obtenue au cours d'un métamorphisme isochimique ou métasomatique, avec variation de la pression des fluides. Des associations faisant intervenir des minéraux rares sont décrites: sérendibite, clintonite, staurotide magnésienne, saphirine. On s'interroge sur les relations chronologiques entre le métamorphisme et la métasomatose ; contemporains ou non ? Un parallélisme est fait avec les grospydites dont le problème de l'origine se pose dans les mêmes termes. Dans le chapitre V, est présentée une étude pétrogénétique d'un complexe gabbro-anorthositique du Sud malgache, formation semblable aux classiques suites anorthositiques (Adirondacks, par ex.). Le chapitre est divisé en trois parties : (1) description pétrographique détaillée des différents faciès ; (2) évaluation quantitative des paramètres extensifs du métamorphisme, grâce à une utilisation systématique des principaux géothermobarométriques conventionnels ; (3) discussion sur la mise en place du complexe plutonique et les relations avec le métamorphisme. L'étude des métasédiments associés à ce complexe (chapitre VI) confirme les évaluations thermodynamiques du chapitre V. C'est aussi l'occasion de décrire quelques associations rares à kornérupine, grandidiérite, Sp-Qz, etc. Le chapitre VII décrit la seule éclogite de basse température actuellement connue dans le précambrien: les implications géotectoniques sont discutées. Le chapitre VIII porte sur l'étude d'un métamorphisme de très hautes températures. Des conditions supérieures à 1000°C auraient affectées des métavolcanites métasomatisées. Il est intéressant de remarquer que ces conditions extrêmes passent totalement inaperçues en utilisant les géothermomètres usuels, puisque ceux-ci indiquent des températures de 600 à 700°C ! En guise de conclusion, s'appuyant sur les données pétrologiques recueillies, un modèle géodynamique faisant appel à une extension lithosphérique, suivi d'un épisode compressif, est proposé. Celui-ci s'intègre dans le modèle collisionnel envisagé pour la ceinture mobile mozambicaine, dont Madagascar représente la bordure orientale

Electron microprobe dating of monazite

Abstract Because monazite is extremely rich in U and Th, radiogenic Pb ( * Pb) accumulates very quickly, and reaches, in about 100 Ma, a level where it is possible to analyse it with the electron probe. Assuming that common Pb is negligible, and that partial loss of Pb has not occurred, the simultaneous measurement of U, Th, and Pb allows to obtain a geologically meaningful age from a single electron probe analysis. Here we present the results of two years of systematical investigations aiming to define both the limits and potential of this method. A specific statistical method to deal with the large number of data which can be obtained on a single sample is described, and several guidelines, illustrated by examples, are suggested to optimize the method. Electron probe measurements carried out on samples of known age, from 200 Ma to 3.1 Ga, yield ages that always fall inside the confidence interval of the isotopically determined age, demonstrating that this method is reliable. The younger age limit is approximately 100 Ma, although it can be younger in some favourable cases. In old monazites, extremely high *Pb contents have been found (up to 5 wt%) indicating that monazite can tolerate high radiation doses without experiencing lead loss. The final precision on the age, for a 'normal' monazite, is + 30-50 Ma, for a total counting time of 600 s. A complete dating procedure can be completed in less than 1 h. First results indicate that old ages can be preserved in monazite, either in small relict cores in crystals, or by the coexistence of several generations of monazites in a sample. This method has all the advantages of the electron probe: it is non-destructive, has an excellent spatial resolution (monazites as small as 5 I~m can be dated), and because it is possible to work on normal polished thin-sections, the petrographical position of the dated crystal is known. This method offers a large number of geologists access to an in-situ dating technique at moderate cost

Detonation synthesis of ZrO2 by means of an ammonium nitrate-based explosive emulsion

A zirconium (IV) oxide powder was successfully synthesized from the detonation of an explosive emulsion previously mixed with zirconium sulfate tetrahydrate salt (Zr(SO4)2·4H2O) as a ceramic precursor. After detonation of the energetic mixture in a detonation tank, the as-synthesized ceramic material was purified and characterized by X-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy techniques, nitrogen physisorption and dynamic light scattering. The ceramic powder is made of crystalline nanosized particles exhibiting a homogeneous sphere-like morphology. An attempt to explain the oxide ceramic synthetic mechanism is discussed. The detonation synthetic route implementing high temperatures and high pressures in a short time may be seen as an encouraging method for large-scale production of nanopowder

Aplicações e limitações da termobarometria em migmatitos e granulitos usando como exemplo as rochas do Orógeno Araçuaí no Sul da Bahia, incluindo discussão do significado tectônico dos resultados

No sul da Bahia ocorrem migmatitos e granulitos do Complexo Jequitinhonha, porção norte do Orógeno Araçuaí. Os migmatitos (granada-cordierita diatexitos) dominam as rochas metamórficas e incluem lentes e camadas de granada granulito félsico. As condições de temperatura e pressão do metamorfismo foram calculadas com termobarometria convencional e THERMOCALC. Valores em torno de 850 °C e 7 kbar foram obtidos com THERMOCALC, sendo que para o diatexito os cálculos foram feitos considerando aH2O igual a 1, mas os melhores resultados de cálculos para o granulito são feitos com valores de aH2O igual a 0,3. Os cálculos de pressão obtidos com GAPES resultam em valores concordantes com o THERMOCALC, mas o par granada-ortopiroxênio sempre produz valores baixos para temperatura e elevados para pressão. Os resultados são condizentes com a presença do par granada e cordierita no diatexito e ortopiroxênio no granulito félsico. Do ponto de vista tectônico o ambiente em que o metamorfismo dessas rochas ocorreu necessita de alto fluxo de calor com anomalia térmica em regiões médias da crosta, considerando os valores de 7 kbar. Trabalhos recentes têm favorecido o fechamento de bacia back-arc para esse ambiente, mas isso não resolve o problema de que entre a época do pico metamórfico e a granitogênese final, envolvendo grandes corpos de charnockito, existe intervalo de mais de 80 milhões de anos. O modelo de comutação tectônica (tectonic switching) é sugerido para explicar a manutenção de temperaturas elevadas durante intervalo de tempo tão prolongado.In southern Bahia, there are outcrops of migmatites and granulites in the Jequitinhonha Complex, which is part of the northern portion of the Araçuaí Orogen. Migmatites (garnet-cordierite diatexite) dominate the metamorphic rocks and host lenses and layers of felsic garnet granulite. The conditions of temperature and pressure of metamorphism were calculated using conventional thermobarometry and the software THERMOCALC. Values around 850 °C and 7 kbar were obtained with THERMOCALC. The calculations for the garnet-cordierite diatexite were made considering aH2O equal to 1, but the best results of calculations for the granulites are obtained with aH2O values of 0.3. Pressure values obtained with GAPES resulted in consistent values with THERMOCALC, but the pair garnet-orthopyroxene always produces low values for temperature and high ones for pressure. The results are consistent with the presence of the pair garnet and cordierite in diatexite and orthopyroxene in felsic granulite. From the tectonic point of view, the setting in which metamorphism of these rocks occurred requires high heat flow with a thermal anomaly in mid continental crust, as indicated by values of 7 kbar. Recent studies have favored the closure of a back-arc basin for this tectonic setting, but it does not solve the problem that the time span between metamorphic peak and the end of granite intrusions, involving large bodies of charnockite, is more than 80 million years. The model of tectonic switching is suggested here as it can explain the maintenance of high temperatures for a more extended interval of time

Cycle de la lithosphère océanique et métamorphisme

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Origine et évolution de la croûte continentale

National audienceLa croûte continentale se crée depuis au moins 4 Ga, principalement dans des arcs magmatiques au dessus des zones de subduction. Ces roches mag-matiques des zones de subduction sont très diversifiées (granodiorites, gra-nites, andésites, etc.) d'une part parce que de nombreuses roches sources sont à l'origine de ces magmas (manteau, croute océanique subduite, croûte continentale, sédiments) et d'autre part, parce que ces magmas évoluent, grâce à des processus pétrologiques variés (différenciation magmatique, mélange de magmas et contamination). La composition moyenne de la croû-te continentale est andésitique/granodioritique. Les modalités de la genèse de cette croûte ont évolué au cours du temps, depuis le début de l'histoire de la Terre. En conséquence, le nouveau matériau continental produit dans les zones de subduction actuelles est-il toujours de nature andésitique/grano-dioritique

Saphirine et staurotide riche en magnésium et chrome dans les amphibolites et anorthosites à corindon du Vohibory Sud, Madagascar.

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Comment la chaîne hercynienne est-elle «devenue» une chaîne de collision ? Et qu’en est-il des chaînes Précambriennes ?

International audienceÀ l'occasion du congrès de l'APBG à Clermont-Ferrand en 1992, une excursion dans la région du Haut Allier montrait que la chaîne hercynienne, mal-gré ses différences, est une chaîne équivalente à la chaîne alpine, c'est-à-dire résultant de la fermeture d'un océan et collision de ses marges. On analyse dans cet article la démarche qui a amené à cette interprétation dans les an-nées soixante-dix. Cet article est l'occasion de montrer comment évolue les idées en sciences : l'interprétation de la chaîne hercynienne résultant de la convergence des continents dans le contexte de la tectonique des plaques est actuellement complètement acquise, de telle sorte que l'on aurait tendance à oublier que cela n'a pas toujours été le cas. Une approche similaire est envisagée pour aider à l'interprétation des chaînes plus anciennes, précambriennes pour lesquelles les processus géodynamiques qui leurs ont donné naissance pourraient avoir été significativement différents, car formées dans un globe plus chaud

Associations réactionnelles à amphibole, disthène et grenat dans la métanorite du Bois de Verdus (Aveyron).

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