Mots clés : coésite, lame mince, spectroscopie Raman, éclogite, métamorphisme, quartz, Vallée du Kaghan, Himalaya

La coésite du Kaghan (Himalaya)

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Jean-Philippe Pérrillat

Pierre Beck

Emmanuelle Cecchi

Benoît Urgelli

ENS Lyon / DGESCO

12 - 05 - 2003

Résumé

Éclogite, coésite et métamorphisme rétrograde.



Cet échantillon provient d'éclogites de la vallée du Kaghan en Himalaya. Ces éclogites correspondent à d'anciennes laves permiennes intrusives dans la croûte continentale sous forme de dykes (issues du rifting permien liée à l'ouverture de la Téthys). La présence de coésite montre que de la croûte continentale a été subduite à plus de 90 km de profondeur, puis est remontée en surface (il n'y a donc pas que la lithosphère océanique qui puisse subduire !). Après cette subduction continentale, on retrouve ces éclogites continentales sous forme de boudins dans des orthogneiss.

  1. Détermination des minéraux par spectroscopie

    La spectroscopie Raman (figure 2)a permis de faire une détermination des minéraux présents. C'est une technique rapide qui permet d'identifier les phases minérales jusqu'à 1 micron de diamètre. Les signatures spectrales ont été recueillies en trois points, correspondants aux trois minéraux à identifier.

    • Le spectre rouge (pic à 520 cm-1) correspond à la coésite
    • Le spectre bleu (pic à 464 cm-1) correspond au quartz
    • Le spectre vert (pic à 800 cm-1) correspond à l'omphacite (clinopyroxène)
  2. Minéraux présents et implications géodynamiques

    Sur ce cliché, on observe donc la coésite en inclusion dans un clinopyroxène (omphacite), entourée d'une bordure de quartz. Ce quartz est rétromorphique, c'est-à-dire qu'il s'est formé lors de l'exhumation de la roche par la transformation partielle de la coésite en quartz.

    Cette transformation partielle conduit à une augmentation de volume de l'inclusion et ainsi à la formation de fractures radiales dans l'omphacite autour de l'inclusion.

    La présence de coésite implique que la roche a été soumise à des conditions de pression supérieures à environ 2.3 GPa (= 90 km) pour transformer le quartz en son polymorphe de haute pression, la coésite. Cette observation minéralogique est donc la marque d'une subduction suivie d'une exhumation.

    Voici un lien vers l'article correspondant à cette découverte : http://www.geo.uni-potsdam.de/mitarbeiter/index_e.html

Figure 2. Exemple d'une zone de lame mince analysée par Spectroscopie Raman

Exemple d'une zone de lame mince analysée par Spectroscopie Raman
Exemple d'une zone de lame mince analysée par Spectroscopie Raman

Spectroscopie Raman : on illumine un cristal avec un faisceau laser. Cela provoque des étirements et des distorsions de la maille cristalline. Ces déformations, qui dépendent de l'arrangement des atomes (et donc de la structure cristalline), se traduisent alors par une émission d'infrarouge caractéristique. Ainsi chaque cristal possède un spectre IR qui le caractérise. Le "wavenumber" correspond au nombre d'onde de l'IR émis par le cristal, après excitation par faisceau laser. (d'après une figure de l'article de P.J. O'Brien).


Mots clés : coésite, lame mince, spectroscopie Raman, éclogite, métamorphisme, quartz, Vallée du Kaghan, Himalaya