a Identification des réactions d’éclogitisation dans les différents sites texturau

Les coronites

Les coronites sont des structures en ellipse de 1 cm de large environ, orientées dans la foliation éclogitique. Le coeur des coronites est composé majoritairement de diopside, et en moindre quantité d’hypersthène. Cette structure est délimitée par une couronne de grenats (Figure III-3c et d). Cet assemblage correspond à la deuxième couronne décrite pour les différents stades de formation des coronites, marquant le stade le plus avancé de leur formation (Chap. 2, §II.3.a ; Griffin, 1972 ; Griffin & Heier, 1973 ; Cohen et al., 1988). Au sein de ces coronites, les pyroxènes sont fortement déstabilisés en réponse au métamorphisme de haute pression. L’éclogitisation de cette structure est marquée par l’exsolution d’aiguilles d’épidote d’une dizaine de microns de large dans les diopsides et la conversion partielle des diopsides en omphacite (symplectites ; Figures III-4a à c). Des amphiboles calciques apparaissent entre les joints de grain des grenats et dans des fractures de grenats, signe de l’altération amphibolitique de ceux-ci.

Figure III-4 (page de gauche) : Clichés pris en lumière naturelle (LN), lumière polarisée (LP) et retrodiffusée (RD) de lames minces (30 µm) de l’échantillon NOK10a. (a, LN)-(b, LP) Détail d’une structure coronitique composée au cœur de diopside et hypersthène et soulignée par une couronne de grenats. Les pyroxènes hérités de l’assemblage granulitique réagissent partiellement pour cristalliser des minéraux éclogitiques. Des aiguilles d’épidote apparaissent sous forme d’exsudats et des symplectites se forment en bordure de grain. (c, LN) Zoom sur les exsolutions d’épidote dans les diopsides des coronites. (d, RD) Détail d’une veine à amphibole calcique rétrograde recoupant un grenat hérité de la paragenèse granulitique. (e, LN)-(f, LP) Zone marquée par l’amphibolitisation. Les omphacites sont intégralement déstabilisées en symplectites et les grenats sont remplacés par des amphiboles aux bordures de grain et dans les fractures.

Bandes de cisaillement à épidote

Les anciens lits de plagioclase des granulites ont été remplacés en totalité par l’assemblage éclogitique : épidote + disthène + quartz ± albite ± micas blanc ; quelques grains d’omphacite peuvent également être observés ponctuellement dans ces zones. Ces minéraux de relativement petite taille (≈ 100 µm) sont orientés et définissent une foliation éclogitique (Figures III-5a et b). La disparition complète des plagioclases granulitiques dans cet échantillon correspond au stade d’éclogitisation le plus avancé (troisième stade ; Chap. 2, §II.3.b) décrit pour les roches de la nappe de Lindås (Austrheim & Griffin, 1985 ; Austrheim, 1990 ; Mattey et al., 1994 ; Boundy et al., 1992 ; Kühn, 2002). En lumière polarisée, les épidotes (clinozoisite) sont fortement zonées ; elles montrent un cœur aciculaire d’environ 10 µm de large, et deux zones de surcroissance. Des plagioclases (albite) sont présents en faible quantité ainsi que quelques micas blancs.

La réaction d’éclogitisation principale dans cette zone peut s’écrire de façon simplifiée : (1) Pl + H2O = Czo + Ab + Ms + Ky + Qtz

En respectant la stochiométrie, la réaction s’écrit (modifié d’après Bruno et al., 2001):

(1) 4CaxNayK1-x-yAl1-2Si2-3O8 + (4-3x-4y)H2O = 2xCa2Al3Si3O12(OH) + 4yNaAlSi3O8 +

(4-4x-4y)KAl3Si3O10(OH)2 + (5x+8y-8)Al2SiO5 + (4-3x-4y)SiO2

Où x et y correspondent respectivement au pourcentage d’anorthite et au pourcentage d’albite contenus dans les plagioclases. La présence de micas et d’épidote impose la participation d’une

composante H2O pour cette réaction. La proportion des différentes phases et particulièrement

épidote (Ca), albite (Na) et micas (K) reflète la composition initiale des plagioclases granulitiques (Xan≈ 0.60, Xab≈ 0.35, Xor≈ 0.05). La composante potassique, nécessaire à la

cristallisation des micas, provient de feldspaths potassiques présents sous forme d’antiperthites dans le réseau cristallin des plagioclases granulitiques précurseurs (Austrheim, 1990). Les grains d’omphacite qui sont présents de façon ponctuelle reflètent la présence de grains de diopside isolés dans les anciens lits à plagioclase des granulites.

Bande de cisaillement à grenat et omphacite

Les anciens lits à grenat et diopside de la paragenèse granulitique sont remplacés en totalité par l’assemblage omphacite + disthène + phengite ± quartz (Figures III-6a à e). Les micas blancs ont cristallisé dans les ombres de pression des grenats et sont souvent directement accolés à ceux-ci. Les grenats ne présentent pas de bordures franches et leur morphologie suggère que leur bordure a été consommée pour participer aux réactions de cristallisation des nouvelles phases éclogitiques. Les réactions minéralogiques d’éclogitisation dans cette zone peuvent s’écrire:

(2) Di + Ab (dans les plagioclases) = Omp + Ky + Qtz (3) Pl + Grt I + H2O = Omp + Ph + Ky.

Lentilles de quartz

Des lentilles riches en quartz bordent fréquemment les coronites ou sont observées dans les ombres de pression des coronites (Figures III-5c et d). Des micas blancs de grande taille (500 µm) sont également présents associés à des petits grains de disthène (50 µm). Ces lentilles semblent correspondre à des zones de précipitation d’excédent de silice, issue de réactions d’éclogitisation opérant dans d’autres sites texturaux, transporté par les fluides. La présence de micas (minéraux hydroxylés) de grande taille semble corréler cette interprétation. Cette interprétation rejoint les observations à plus grande échelle (échelle de l’affleurement) effectuées par différents auteurs (Austrheim & Griffin, 1985 ; Andersen et al., 1990 ; Jamtveit et al., 1990 ; Boundy et al., 1992 ; Kühn, 2002) décrivant des veines de quartz contenant des minéraux du faciès éclogitique (phengite, disthène et épidote) en bordure des zones de cisaillement éclogitique ou comblant des fractures formées durant les premiers stades de la déformation calédonienne dans les granulites métastables. Ces veines étant interprétées comme issues de la précipitation de Si et en moindre quantité d’éléments alcalins (ici K dans les micas blancs) lessivés et transportés par le fluide éclogitisant (Chap. 2, §II.6.c ; Jamtveit et al., 1990 ; Rockow et al., 1997).

Figure III-6 (page de gauche) : Clichés pris en lumière naturelle (LN), lumière polarisée (LP) et rétrodiffusée

(RD) de lames minces (30 µm) de l’échantillon NOK10a. (a, LN)-(b, LP) Œil à grenat et omphacite

déstabilisée en symplectite dans la foliation éclogitique. Noter le plaquage de phengites au contact du grenat. (c, RD) Même grenat que sur les clichés précédent. Sur cette image, les deux générations de grenat sont visibles. Le grenat granulitique (grt I) forme le cœur sombre et le grenat éclogitique (grt II) forme la bordure plus claire. Les lignes en pointillés noirs donne l’orientation des profils a et b décrits dans la figure III-7. (d, LN)-(e, LP) Zone à grenat et omphacite, où des omphacites ne sont pas encore complètement converties en