Evolution des microstructures des serpentinites en contexte convergent: effet du degré de métamorphisme et de la déformation. - Thèses Université Clermont Auvergne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Microstructural evolution of serpentinites in converging context : Effect of the metamorphic grade and deformation

Evolution des microstructures des serpentinites en contexte convergent: effet du degré de métamorphisme et de la déformation.

Résumé

This manuscript presents a petrological, spectroscopic, TEM, pluridisciplinary approach of the evolution of serpentine microstructures as a function of metamorphic grade and deformation in order to constraint their behavior in convergent context. Experimentally, the four main varieties of serpentine minerals are regularly compressing up to 10 GPa at ambient temperature. Pressure increase is mostly adjusted by reducing interfoliar space. No pressure-enhancement of hydrogen bonding is evidenciated in serpentine minerals. Cubean and alpine serpentinite analysis confirmed the high pressure stability of antigorite. Its microstructures vary with metamorphic grade. High grade antigorites do not display intracrystalline polysomatic disorder which characterize low grade antigorites. We propose that a second step in ordering microstructures is reached under eclogitic facies conditions by eliminating most of microstructural defects, but only in exceptionally well-preserved samples. Serpentinites are extremely sensitive to retrogressed deformation. In alpine serpentinites, low-grade deformation is characterized by brittle behavior at the crystal-scale. Under higher metamorphic grade, deformation seems to be accommodated by pressure solution processes, which are likely to persist up to eclogitic conditions. Planar defects observed in antigorite microstructures suggest that (001) gliding of sheets partly contributes to accommodate the deformation.
Ce mémoire présente une approche pluridisciplinaire (pétrologie, spectroscopie Raman et MET) de l'évolution des microstructures des serpentinites avec les conditions métamorphiques et la déformation afin de préciser leur comportement en contexte de convergence. Expérimentalement, les différentes variétés de serpentines se compriment de façon régulière jusqu'à 10 GPa à température ambiante. L'augmentation de pression est principalement ajustée par réduction de l'espace interfoliaire. Les liaisons hydrogène liant les feuillets ne sont pas renforcées avec la pression. L'analyse d'échantillons de serpentinites de HP-BT provenant de Cuba et des Alpes a confirmé que l'antigorite est la variété stable à haute pression. Les microstructures de ce minéral varient avec le degré métamorphique. Les antigorites de haut degré, au delà du faciès des schistes bleus, ne présentent pas le désordre polysomatique intracristallin qui caractérise les antigorites de bas degré. Une second étape de mise en ordre des microstructures est proposée sous les conditions éclogitiques par l'élimination des défauts microstructuraux. Mais les serpentinites étant très sensibles à toute déformation rétromorphique, cette mise en ordre n'a pu être observée que sous des conditions de préservation exceptionnelle (Cuba) et n'a pas été confirmée dans les échantillons alpins. Dans les serpentinite alpines, la déformation se manifeste à bas degré métamorphique (transition SV-SB) par des structures cassantes à l'échelle du cristal. Sous des conditions PT plus sévères, la déformation est accommodée principalement par des phénomènes de dissolution recristallisation qui semblent persister jusqu'aux stades éclogitiques. Les défauts plans observés dans les antigorites suggèrent aussi une contribution à la déformation par glissement des feuillets le long des plans (001).
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Dates et versions

tel-00825144 , version 1 (23-05-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00825144 , version 1

Citer

Anne-Line Auzende. Evolution des microstructures des serpentinites en contexte convergent: effet du degré de métamorphisme et de la déformation.. Sciences de la Terre. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00825144⟩
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