Comportement chimique et orthogneissification d'une granodiorite en faciès schistes verts (Massif de l'Aar, Alpes centrales)

Résumé En Fr

The Grimsel granodiorite (Aar Massif, Central Alps) shows a heterogeneous strain pattern which developed during Alpine greenschist metamorphism. With increasing deformation, the initial isotropic material is progressively replaced by a fine-grained recrystallised matrix. At sample scale, the matrix/clasts ratio is shown to be a simple function of strain intensity. We show that across ductile deformation zones : (1) the composition (minerals and major elements) is homogeneous before deformation and evolves towards that of a pelitic gneiss (quartz, micas, albite) with increasing strain, (2) each mobile element (Ca, Na, K. Mg, Mn and combined water) behaves specifically, depending on the concerned minerals, (3) composition changes depend on strain gradients and are independent of the size of deformation zones, (4) the chemical system shows no or little volume changes if constant aluminium content is assumed. Composition changes reflect the evolution of the rock/fluids system during progressive deformation. They are controlled by deformation at grain scale rather than by large scale percolation phenomena.

La granodiorite du Grimsel (Massif de l'Aar, Alpes Centrales) est affectée par une déformation ductile hétérogène qui s'accompagne de réactions rétromorphiques en faciès schistes verts. A partir de l'état initial isotrope, les gradients de déformation s'expriment par la destruction de la fraction clastique au profit d'une matrice recristallisée à grain fin dont le volume relatif est une fonction simple de l'intensité de déformation finie. On montre qu'à travers les zones déformées : (1) la composition (minéralogique et en éléments majeurs) évolue progressivement vers celle d'un gneiss pélitique (quartz, micas, albite) à partir d'une composition initialement homogène avant déformation, (2) chaque élément mobile (Ca, Na, K, Mg, Mn et eau constitutionnelle) a un comportement spécifique qui dépend de la nature des minéraux impliqués, (3) les variations de composition sont fonction des gradients de déformation et sont indépendantes de la dimension des zones déformées. (4) les changements de volume du système chimique sont faibles ou nuls si l'on considère l'aluminium immobile. Les variations de composition reflètent l'évolution du système roche/fluides au cours de la déformation progressive et sont contrôlées par la déformation à l'échelle du grain plutôt que par des processus de percolation à grande échelle. Les conditions aux limites du système sont discutées.