GRENATS

Signification pétrologique et conditions de gisement

La nature et la composition des grenats dépendent de la composition chimique globale des roches où ils sont apparus et des conditions physiques (température, pression, potentiel d'oxygène) régnant au moment de leur formation. A. Miyashiro a, le premier, souligné le rôle de la température et de la pression sur la composition des grenats. Passant en revue les conditions de gisement, il a montré que la spessartine et le grossulaire devaient avoir un domaine de stabilité très étendu. Avec l'augmentation de la température, la structure du grenat peut accepter les cations Fe et Mg de faible rayon ionique, au détriment de Ca et Mn dont le rayon ionique est plus grand. L'almandin ne peut exister qu'à partir d'une certaine température. À pression fixée, l'augmentation progressive de la température enrichit un grenat en almandin et pyrope. Mais une conséquence de la substitution Fe, Mg → Ca, Mn est de diminuer le volume moléculaire du grenat : une forte pression tend à stabiliser un grenat riche en almandin ou en pyrope. En somme, la température et la pression jouent dans le même sens. Cette interprétation a été confirmée par les données expérimentales. Ainsi, on pourra comparer l'étendue des domaines de stabilité respectifs de la spessartine et de l'almandin en fonction de la température et de la pression sur la figure : le domaine de l'almandin est le plus restreint. Quant au pyrope, pour une composition correspondant au pôle pur, il n'est guère stable qu'à très haute pression, au-dessus de 15 × 10⁶ hPa, en présence d'eau.

Au cours du métamorphisme régional l'almandin est un minéral fréquent, spécialement dans les micaschistes et les gneiss alumineux. Dans des conditions de métamorphisme correspondant à un certain intervalle de température, son développement est influencé par la pression, cette dernière tendant à stabiliser le minéral pour des compositions globales de roches de plus en plus étendues. Ainsi, dans les micaschistes mésozonaux, le grenat almandin se forme en général par réaction entre les chlorites et la muscovite. Si la pression est suffisante pour que le silicate d'alumine stable soit le disthène, le grenat est largement représenté dans les micaschistes de composition banale. Dans le métamorphisme à andalousite, de plus basse pression, son développement dans les micaschistes est plus limité, et il peut même ne pas apparaître si la pression est trop faible. Cette influence de la pression explique la rareté de l'almandin dans les cornéennes alumineuses de l'auréole de contact des granitoïdes supercrustaux. Dans les gneiss alumineux catazonaux, l'almandin est un minéral fréquent, associé au feldspath potassique et à la sillimanite. Dans les roches catazonales de haut degré, appartenant au faciès des granulites, l'almandin s'enrichit en constituant pyrope, dont la proportion atteint couramment 30 p. 100, principalement sous l'effet de l'augmentation de la température (650-700 ⁰C). Dans les éclogites, formées à des pressions élevées (P > 5 × 10⁶ hPa), le grenat devient un constituant principal de la roche et renferme aussi une forte proportion de pyrope. Une faible pression d'oxygène, condition généralement réalisée dans les micaschistes et les paragneiss, favorise l'almandin, qui peut s'enrichir en spessartine et en pyrope dans les conditions contraires. Il faut signaler enfin que l'almandin, plutôt rare dans les granites, n'est pas exceptionnel dans les roches volcaniques acides.

Les grenats calciques, grossulaire et andradite, se forment lors du métamorphisme des roches calciques, surtout lors du métamorphisme de contact. L'andradite, dont la formation implique un milieu à fort potentiel d'oxygène, est un minéral constituant important[...]