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L'éclogite, une roche métamorphique dans le massif du Queyras

Dossier - Trekking en Queyras
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Allons donc « faire un tour » dans le Queyras vers le Mont Viso où se trouvent des éclogites, ces roches métamorphiques au sommet de la montagne qui témoignent de l’ancien océan qui existait ici, avant la formation des Alpes. Et partons à la découverte du parc naturel régional du Queyras avec quelques conseils pour le plaisir d'un trek.

  
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L'éclogite (du grec eklogê, choix), que l'on trouve sur le site du Queyras, est une roche métamorphique qui s'est formée dans le faciès éclogitique, c'est-à-dire ayant subi les conditions de pression et température de ce champ.

Grenat. © Lech Darski, Wikimedia commons, CC by-sa 3.0

L'omphacite et le grenat pour l'éclogite basique constituent des associations de minéraux stables à des conditions P-T données que l'on appelle paragenèse. On trouve un autre minéral dans l'éclogite basique : l'amphibole qui se développe à l'interface omphacite/grenat aux dépens de ces deux phases.

Éclogite.

La présence de l'amphibole dans une éclogite montre qu'une fois formée elle a subi un changement de conditions P-T et s'est retrouvée dans le champ métamorphique des amphibolites.

Éclogite, détail, les grenats sont centimétriques sur cet échantillon de Saint-Philbert de Grandlieu, Loire-Atlantique (44), France. © Arlette, Wikipedia

La formation de l'éclogite

Une roche métamorphique passe par différentes conditions P-T au cours de sa formation. Pendant le chemin prograde, les conditions P-T augmentent. Puis elle atteint son maximum métamorphique (stade éclogite). Lors de l'exhumation, elle suit un chemin rétrograde où les conditions P-T diminuent.

Lorsque le grenat Gt et le clinopyroxène Cpx ne sont plus en équilibre se forme une couronne noire autour du grenat.

Pyrope.

Cette bordure noire est constituée de hornblende et de plagioclase, conséquence de la déstabilisation de l'assemblage Gt + Cpx selon la réaction à l'état solide et très lente :

  • Gt + Cpx + Q = Hbl + Pl ;
  • le Cpx est constitué de Cpx + Pl ;
  • ce dernier résulte de la déstabilisation de l'omphacite, selon: Omphacite = Cpx + Albite.

Ces roches peuvent contenir du disthène sous forme de petites plages rosées, et du rutile sous forme de petits grains rouge vif s'il est mince ou brun s'il est plus épais. Au contact, éventuel, entre l'amphibole magnésienne et le disthène, il peut se former un mica très rare : la préisweirkite, dont il n'existe que huit gisements dans le monde.

Preiswerkite, petits grains fins et verts de preiswerkite dans une masse d’amphibole sombre. Geisspfad, Binnental, Valias, Switzerland. Scale : See Photo. © Jeff Weissman, Photographic Guide to Mineral Species

Les roches sont de mauvais conducteurs de chaleur. De ce fait, le gradient géothermique et métamorphique ne sont pas les mêmes. En général, le chemin rétrograde est mieux conservé que le chemin prograde.

Éclogite avec cristal de rutile binoculaire 40 x.

L'omphacite, une variété de pyroxène

Formule brute :  Na(Fe3+,Al3+ )Si2O6. Couleur vert clair à sombre. L'omphacite est un membre de la famille des pyroxènes. Le terme omphacite dérive du grec omphax or raisin pas mûr à cause de sa couleur verte. Elle a été décrite pour la première fois en 1915 dans le Münchberg Metamorphic complex, Franconia, Bavière, Allemagne. C'est une variété de pyroxène dont la couleur varie de vert sombre à vert clair. La composition des omphacites est intermédiaire entre diopside ou augite, riche en calcium et jadéite, riche en sodium.

Éclogite omphacite en vert.

Le clivage à 90 degrés des pyroxènes existe. C'est un minéral dominant de la composition des éclogites avec le grenat pyrope, un minéral de roches de ultra hautes pressions. On le trouve aussi dans les xénolithes de la kimberlite. La stabilité des compositions intermédiaires entre l'augite et la jadéite ne sont pas bien comprises, mais des lacunes de miscibilité semblent présentes à certaines températures.

Les grenats : de multiples couleurs

Les grenats sont formés de trois groupements silicate associés à des cations métalliques, de formule générale X3ou2+Y2ou3 + [SiO4]3, où :

  • X : élément de degré d'oxydation +II (2 charges positives) , en site octaédrique de coordinence 6 : Mg, Fe2+ ou Ca
  • Y : élément de degré d'oxydation +III (3 charges positives) , en site pseudo-cubique de coordinence 8 : Fe3+, Al, Cr voire Zr ou V.
Grenat. © Garnet Crystal, Usgov

On définit ainsi toute une famille de minéraux que l'on décompose en fonction de ces éléments. Les Anglo-Saxons décomposent la famille en :

  • grenats calciques uvarovite grossulaire andradite ;
  • grenats alumineux pyrope almandin spessartite.

Les grenats sont de couleurs très variées :

  • pyrope : le grenat des éclogites basiques, rouge feu à brun ;
  • rhodolite : rouge rosé à violet ;
  • almandin : rouge brique ;
  • spessartite : orange à brun-rouge ;
  • hessonite: orange foncé ;
  • tsavorite: vert intense ;
  • démantoïde: vert prairie à émeraude est le plus précieux.