COURS DISPONIBLE SUR INTERNET Serveur step.ipgp.jussieu.fr
Transcription
COURS DISPONIBLE SUR INTERNET Serveur step.ipgp.jussieu.fr
COURS DISPONIBLE SUR INTERNET Serveur step.ipgp.jussieu.fr TICE Serveur de Cours III – Phénomènes Géologiques Méso Echelle 8°) Volcanisme 9°) Magmatisme 10°) Métamorphisme VISCOSITE DOME DU POPOCATEPETL (MEXIQUE) L’AIGUILLE DE LA MONTAGNE PELEE (1902) GAZ ? Panache Subduction (Hawaii, La Réunion) (Japon) Dorsale océanique Subduction (Andes) Extension (Rhin, rift Est-Africain) VOLATILES Panache Subduction (Hawaii, La Réunion) Dorsale océanique Subduction Extension Psortie Préservoir Réservoir Réservoir Masse totale = M(gaz) + M(magma) = Mg + Mm Volume total = Vg + Vm ρg Vg = Mg Vg = Mg ρg Vtotal = Vg + Vm = Mg ρg ρtot = Mg ρg Mtot 1 ρtot = 1 ρtot = + Mm ρm + Mm ρm Mg/Mtot ρg xg ρg + + Mm/Mtot ρm xm ρm 1 ρtot = xg ρg xm + ρm Xg ≈ 0.03 - 0.06 (xm = 1 - xg) ρg ≈ 0.3 kg.m-3 ρm = 2700 kg.m-3 ρtot << ρm ρtot ≈ ρg xg ≈ ρm 100 (valeur typique) Vtotal = Vg + Vm 1 1 Vg = Vtot = xg + ρtot ρg Fraction volumique de gaz ≈1 Vm Vtot + xm ρtot ρm Fraction volumique de magma DECOMPRESSION = EXSOLUTION + DILATATION 1.8% d’eau en poids = 97% de vapeur d’eau en volume à la sortie Flux de masse à la sortie Flux de masse à l’entrée Débit massique à la sortie Débit massique = Masse / unité de temps = ρ x volume / temps S En dt : dl Débit massique à l’entrée Volume Débit massique à la sortie S En dt : dl Débit massique à l’entrée Débit massique = Masse / unité de temps = ρ x volume / temps = ρ x S x (dl / dt) = ρxSxw Qs = ρtot wsortie S Qe = ρm wentrée S Qs = ρtot wsortie S Qs = Qe wsortie = wentrée x ρm ρtot wsortie >> wentrée Qe = ρm wentrée S III – Phénomènes Géologiques Méso Echelle 8°) Volcanisme 9°) Magmatisme 10°) Métamorphisme Réservoir caldera cendres ignimbrite évent Extrusive Basalte Rhyolite Intrusive Gabbro Granite Grands complexes plutoniques Nom Bushveld Dufek Duluth Stillwater Muskox Great Dike Kiglapait Skaergåard Age Precambrian Jurassique Précambrien Précambrien Précambrien Précambrien Précambrien Eocène Localisation Surf. (km2) Afrique du Sud 66,000 Antarctique 50,000 Minnesota, USA 4,700 Montana, USA 4,400 Terr.NW Canada 3,500 Zimbabwe 3,300 Labrador, Canada 560 Groenland 100 Réservoir Séparation cristaux/magma Couches déjà cristallisées Conduit (alimentation) Echelle: des kms Mélange basalte-rhyolite “Coussins” de basalte au plancher d’un réservoir rhyolitique (aujourd’hui un granite) Litage magmatique: lits d’olivine et de pyroxène. Noter les relations discordantes (indicatrices de mouvements: analogues aux structures sédimentaires) Stratifications entrecroisées “CHAMBRE” DU SKAERGAARD (Groenland) La chambre fossile du Skaergaard (Groenland) Faille Dépôts hydrothermaux Pegmatite : Cristaux de tourmaline (8 cm) Pegmatite Magma Dépôt hydrothermal : or III – Phénomènes Géologiques Méso Echelle 8°) Volcanisme 9°) Magmatisme 10°) Métamorphisme Déformation, enfouissement et érosion : métamorphoses des roches et des minéraux Chemin (P,T) Température Er Su bd uc tio n Pression os io n Couronnes de réactions Couronnes de réactions Minéral primitif 1ère réaction 2ème réaction Couronnes de réaction : “pompage” d’éléments par un minéral Depletion halo Light colored depletion haloes around cm-sized garnets in amphibolite. Fe and Mg were less plentiful, so that hornblende was consumed to a greater extent than was plagioclase as the garnets grew, leaving hornblende-depleted zones. Sample courtesy of Peter Misch. Winter (2001) An Introduction to Butte Igneousarea, and Idaho around garnet porphyroblast. Boehls Metamorphic Petrology. Prentice Hall. Changement de pression et de température + déformation A B Minéral précédant la déformation Minéral se formant pendant la déformation Minéral se formant pendant la déformation Textures des roches métamorphiques Figures not used Figures not used Déformation, enfouissement et érosion : métamorphoses des roches et des minéraux Après érosion Chemin (P,T) Température Er Su bd uc tio n Pression os io n A B EROSION B A Chemin (P,T) Température Er Su bd uc tio n Pression os io Les réactions sont lentes: hors équilibre n Chemin (P,T) Température A Pression Chemin (P,T) A A B Pression B Température Chemin (P,T) A A B Pression B Température Les réactions sont lentes: hors équilibre Chemin (P,T) Température A A B Pression B Après érosion Zonation métamorphique Minéraux métamorphiques disthène andalousite grenat