Métamorphisme régional
Le métamorphisme régional produit la majeure partie des roches métamorphiques de la Terre. Le volume de roche affecté peut atteindre des centaines, voire des milliers de miles cubes. Il est généralement associé aux processus de construction des montagnes.
La Terre est constituée de plaques rigides, composées de la croûte et d’une partie du manteau supérieur, connues collectivement sous le nom de lithosphère, et d’une couche fluide de roche plastique appelée asthénosphère. Les processus de tectonique des plaques, c’est-à-dire la façon dont les plaques se déplacent et interagissent, font partie intégrante des événements métamorphiques. Les plaques sont constituées de lithosphère océanique et continentale, et ces plaques sont en mouvement permanent, glissant l’une sur l’autre, s’écartant et entrant en collision. Les marges des plaques qui glissent l’une sur l’autre sont appelées frontières de transformation, celles qui s’écartent sont appelées frontières de plaques divergentes, et les marges des plaques qui entrent en collision sont appelées frontières de plaques convergentes.
Chacun de ces types de frontières fournit une impulsion pour l’augmentation de la pression et des températures nécessaires au métamorphisme. Cette discussion du métamorphisme régional se concentre sur la frontière de plaque convergente, et montre les différents environnements de pression et de température produits par les mouvements de plaques et les faciès métamorphiques qu’ils forment.
La collision de deux plaques est une source de grande pression, et une déformation intense (plissement et faille), de la roche s’y produit. De plus, la plaque la plus dense peut être subduite ou forcée sous la plaque la moins dense, tirant, ou subduisant, la roche profondément dans des zones de pression et de température immenses. A l’intérieur des zones de collision et de subduction, les roches sont recristallisées.
Le métamorphisme régional produit des faciès vertschistes (métamorphisme de bas grade), qui contiennent des ardoises, des phyllites et des vertschistes ; des faciès amphibolites (métamorphisme de grade moyen) contenant des schistes et/ou des amphibolites ; et des faciès granulites (métamorphisme de haut grade), qui contiennent des gneiss et/ou des granulites.
Deux autres faciès métamorphiques se forment à l’échelle régionale et dans des circonstances uniques. Le faciès blueschiste se forme dans un environnement à basse température et à haute pression dans la partie supérieure d’une zone de subduction. Les sédiments d’origine terrestre accumulés en profondeur sur le plancher océanique froid sont entraînés dans une zone de haute pression pendant la subduction d’une plaque océanique. Ces roches ont souvent un aspect bleu lorsqu’on les voit à l’affleurement.
Le faciès éclogite indique un métamorphisme de haut degré produit lorsque la croûte océanique contenant du magnésium et du fer est subduite à des profondeurs extrêmes. Les très hautes températures et pressions produisent du grenat et du pyroxène.