ÉCLOGITES

Conditions de formation

Les phénomènes d'« éclogitisation » de gabbros à olivine, décrits dans certaines séries catazonales et même dans les séries épizonales, montrent la formation d'éclogites suivant un processus métamorphique. Ce processus aboutit à la transformation isochimique partielle des roches basiques en éclogite. L'olivine du gabbro est entourée d'une couronne de réaction formée de grenat et d'omphacite. D'une manière schématique, les réactions mises en jeu sont :

Dans certains gabbros à olivine, l'absence de quartz a comme conséquence l'éclogitisation préférentielle de ces roches : en effet, en l'absence de quartz, le domaine de stabilité de la jadéite est étendu vers des pressions plus faibles (ou des températures plus fortes).

La transformation isochimique d'un gabbro en éclogite élève la densité de la roche de 3,0 à 3,5. Cela suggère que les éclogites ont pris naissance sous de fortes pressions, ce que confirment encore diverses observations : le silicate d'alumine stable est toujours le disthène, polymorphe de haute pression ; le clinopyroxène peut être largement substitué par la jadéite (jusqu'à 60 moles p. 100) et le grenat est souvent riche en pyrope, substitutions que favorise la pression ; les éclogites n'existent pas dans les séries métamorphiques à andalousite formées à basse pression ; enfin, des éclogites xénolithiques renferment du diamant en inclusions dans leurs minéraux. Aussi, Eskola, dans sa classification des roches métamorphiques en faciès minéralogiques, considérait-il les éclogites comme les seuls représentants d'un « faciès des éclogites » défini par des pressions et des températures élevées. Actuellement, s'il est admis qu'une pression minimale est nécessaire pour l'apparition d'éclogites (P_s > 5 × 10⁵ kPa), il est démontré que ces roches se forment dans un domaine très large de températures et de pressions qui correspond, en fait, à plusieurs faciès minéralogiques. En outre, la pression de l'eau P_H2 était très faible dans les éclogites, qui sont des milieux peu hydratés ou « à sec ». À côté des éclogites, des roches de composition chimique variée sont maintenant connues dans le faciès des éclogites stricto sensu.

La composition des grenats permet de classer les éclogites en trois groupes : le groupe A comprend les éclogites xénolithiques, dont les grenats renferment en moyenne 70 moles p. 100 de pyrope ; le groupe B rassemble les éclogites liées aux gneiss du faciès des granulites et des amphibolites, où la teneur moyenne en pyrope du grenat est de 44 moles p. 100 ; le groupe C inclut les éclogites épizonales du faciès des schistes verts et des schistes à glaucophane, dont les grenats sont plutôt pauvres en pyrope (10 moles p. 100). Dans la mesure où ces roches ont des compositions chimiques analogues, ces variations traduisent des différences dans les conditions physiques de leur formation. De telles considérations et les données pétrographiques (éclogitisation) laissent à penser que les éclogites épizonales ont pu se former à basse température (450-500 ⁰C) et à pression comprise entre 8 × 10⁵ et 10⁶ kPa, dans les conditions du faciès des schistes à glaucophane. Parmi les éclogites du groupe B, certaines éclogites catazonales se sont formées à plus haute température (650 ⁰C) et à plus forte pression, dans le faciès des granulites de haute pression ; quant aux éclogites du groupe A, on admet qu'elles se sont formées à très forte pression (P_s > 2 × 10⁶ kPa) et à température très élevée. Ainsi, les éclogites à diamant proviendraient, non plus de la croûte, mais du manteau supérieur. Cependant, des éclogites, en particulier des éclogites à quartz, ont pris naissance à la base de la croûte, dans des conditions telles que l'association[...]