Cartographie élémentaire des mineurs et traces pour comprendre l’histoire de cristallisation des roches métamorphiques.

Benoît DUBACQ, Alexis PLUNDER, Vincent de ANDRADE, Michel FIALIN et Philippe AGARD,
UPMC, Camparis Paris

Notre connaissance de la dynamique des zones de subduction, expression majeure de la tectonique des plaques, repose en bonne partie sur l’étude de roches métamorphiques enfouies à grandes profondeurs le long de gradients thermiques dits « froids » (10-15°C/km) puis remontées à la surface terrestre pour se trouver désormais à l’affleurement.

La présence de minéraux indicateurs, leurs compositions et leurs relations texturales permettent de quantifier les conditions de pression et de température auxquelles ils ont cristallisé, et ainsi de connaître le trajet de la roche au sein de la lithosphère, en conjonction avec la modélisation thermodynamique du comportement des éléments majeurs portés par la roche. Toutefois pour certaines phases minérales, et en particulier pour les phyllosilicates cristallisant à moins de 500°C, les modèles thermodynamiques se heurtent à des incertitudes plurielles, difficiles à quantifier et à réduire : ainsi les reconstructions des chemins pressions-températures des roches sont parfois très incertaines car l’histoire de la cristallisation de ces phases est difficile à modéliser.

Cette présentation montrera comment la cartographie micrométrique des éléments mineurs et traces, classiquement négligés dans ce type de roches, permet de lever certaines incertitudes et de mieux comprendre l’histoire de la cristallisation des roches métamorphiques, en remontant aux interactions fluides-roches ayant lieu dans les zones de subduction et lors de la remontée des roches vers la surface.