La granitisation et sa relation avec le métamorphisme

1. Le granite est une roche magmatique plutonique (refroidie en profondeur) de composition acide, riche en silice, constituée principalement de quartz, feldspaths et micas. Sa texture est grenue (gros cristaux visibles).

2. La granitisation est l’ensemble des processus par lesquels des roches préexistantes, généralement métamorphiques, subissent une fusion partielle dans la croûte continentale et donnent naissance à des magmas granitiques qui, après refroidissement et cristallisation, forment des massifs granitiques.

a) Texture : Le granite présente une texture grenue massive, sans foliation marquée, avec des cristaux grossiers dispersés. Le gneiss présente une texture rubanée (bandes claires et foncées) et une foliation due à l’orientation des minéraux.

b) Origine : Le granite est une roche magmatique plutonique issue de la cristallisation d’un magma granitique. Le gneiss est une roche métamorphique formée par transformation à l’état solide d’une roche préexistante (granite, roche sédimentaire, etc.) sous l’effet de fortes pressions et températures.

1. La fusion partielle correspond au cas où seule une partie des constituants d’une roche fond, tandis que le reste demeure solide. Les minéraux ne possèdent pas tous la même température de fusion : certains fondent plus facilement que d’autres.

2. Dans la croûte continentale, les minéraux riches en silice (quartz, feldspaths) sont parmi les plus fusibles. Lors de la fusion partielle, ce sont donc eux qui passent en premier dans le liquide, qui devient ainsi riche en silice. Le magma produit a alors une composition voisine de celle d’un magma granitique.

1. Ce type de roche est une migmatite.

2. La migmatite témoigne d’une fusion partielle en cours : la partie solide (paléosome) est constituée de gneiss, tandis que les veines claires (néosome) représentent un liquide granitique solidifié. Si cette fusion partielle se poursuit et si le liquide se sépare suffisamment du résidu solide, il peut migrer et s’accumuler en un pluton granitique qui cristallisera en profondeur. La migmatite est donc une étape intermédiaire entre le gneiss et le granite.

Dans les zones de convergence continentale, la croûte est épaissie par la collision des plaques. Les roches profondes sont soumises à de très fortes pressions et à des températures élevées. Cette situation favorise d’abord le métamorphisme (formation de gneiss), puis, si la température franchit le seuil de fusion de certains minéraux, la fusion partielle de la croûte. Le liquide produit, de composition granitique, migre et s’accumule en plutons qui cristallisent en granite. On trouve donc fréquemment des massifs granitiques au cœur des chaînes, correspondant au noyau chaud issu de la granitisation.

1. Le chemin P–T indique que la roche a été progressivement enfouie (augmentation de la pression) et chauffée (augmentation de la température). Elle a d’abord atteint le domaine du métamorphisme (schiste, puis gneiss), puis celui de la fusion partielle (migmatite), et enfin le domaine du magma granitique (granite).

2. Ce chemin P–T illustre la granitisation : la roche initiale (par exemple sédimentaire) métamorphisée en schiste puis en gneiss finit, sous l’effet de la hausse de température, par fondre partiellement (migmatite). Le liquide produit se différencie et forme un magma de composition granitique, à l’origine de la roche granitique finale.

En zone de subduction, la plaque océanique plonge en profondeur, se déshydrate et libère des fluides qui abaissent la température de fusion du manteau sus-jacent. Il se forme des magmas andésitiques ou dacitiques qui peuvent s’accumuler à la base de la croûte continentale et la chauffer. Cette surchauffe, combinée à l’épaississement crustal lié à la convergence, peut provoquer la fusion partielle de la croûte continentale et la granitisation. Ainsi, la subduction, par ses effets thermiques et mécaniques, contribue indirectement à la formation de granites dans la croûte continentale.

1. L’intensité du métamorphisme augmente généralement vers l’intérieur : les schistes correspondent à un métamorphisme relativement faible, les gneiss à un métamorphisme plus intense, et la présence de granite au centre indique des conditions encore plus élevées, au point d’atteindre la fusion partielle et la formation d’un magma.

2. Le massif granitique central représente très probablement un pluton issu de la granitisation : les roches métamorphiques environnantes (gneiss, schistes) ont été soumises à de fortes pressions et températures ; en profondeur, elles ont commencé à fondre partiellement, produisant un magma granitique qui s’est accumulé au centre de la zone avant de cristalliser en granite.

1. Faux. Le granite se forme principalement par fusion partielle de la croûte continentale, pas directement à partir du manteau (qui donne plutôt des magmas basiques comme le basalte).

2. Vrai. Les migmatites sont précisément des roches témoignant d’une fusion partielle en cours dans la croûte.

3. Faux. La granitisation est surtout associée aux contextes de convergence et de collision, où la croûte s’épaissit et se réchauffe. Elle n’est pas limitée aux zones de divergence.

4. Vrai. Les massifs granitiques visibles en surface sont souvent des plutons anciens exhumés par la surrection et l’érosion des chaînes de montagnes.

Dans les grandes chaînes de montagnes issues de la convergence des plaques, la croûte continentale est épaissie et profondément enfouie. Les roches situées dans les racines de la chaîne subissent un métamorphisme de plus en plus intense, jusqu’à atteindre des conditions de haute température où certaines parties de la croûte commencent à fondre partiellement. Cette fusion partielle produit des magmas granitiques issus de la croûte, qui s’accumulent en profondeur sous forme de plutons. Après refroidissement, ces plutons deviennent des massifs granitiques, parfois exhumés en surface par la surrection et l’érosion de la chaîne. La présence conjointe de roches métamorphiques (gneiss, migmatites) et de granites au cœur des chaînes constitue donc une preuve que la croûte a été soumise à un métamorphisme de haute température suivi d’une granitisation. Cela confirme le rôle des mouvements de plaques (subduction, collision) dans la production de croûte continentale granitique et illustre le lien étroit entre métamorphisme, granitisation et tectonique des plaques.