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Gneiss

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Gneiss
à compléter
Orthogneiss de la zone de cisaillement de l'Ailao Shan - Fleuve Rouge en Chine[1]
Catégorie roche métamorphique
Minéraux essentiels
Minéraux accessoires
épidote, apatite, tourmaline, magnétite, ilménite, zircon, titanite, pyrite, kyanite, sillimanite, andalousite, cordiérite, grenat, hornblende, augite, chlorite
Texture foliée
Couleur variable, souvent grise
Utilisation
empierrement, construction, aménagement[2]
Affleurement boucliers
Dureté 6-7
Foliation(vue de face) et linéation d'étirement presque horizontale dans un gneiss.

Legneiss([gnɛs]) est uneroche métamorphiquede lacroûte continentalecontenant duquartz,dumica,des feldspathsplagioclaseset parfois dufeldspathalcalin, tous suffisamment gros pour être identifiés à l'œil nu.

Lafoliation,toujours présente mais parfois peu visible à l'œil nu, est marquée par l'alternance de petits lits clairs (blancs, gris, rosés) formés dequartz et de feldspaths,et de fins niveaux plus sombres composés deminéraux ferromagnésiens(micas noirs, amphiboles...). Cette alternance correspond à uneségrégationde cristaux liée à unlitageque l'on appelletectoniqueoumétamorphique.

Le mot est attesté en français pour la première fois en 1750 sous la formeKneiss,puis en 1774 et 1779[3],sous sa forme actuellegneiss.Il s'agit d'un emprunt à l’allemandGneissde même sens. Le mot provient d'une dénomination utilisée par les mineurssaxonsauXVIesiècle[4].

Caractères généraux

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Les lits clairs sont constitués principalement dequartz,deplagioclaseset defeldspaths.Ils ont unetexturegranoblastique.Les lits sombres sontmicacés(souvent des micas noirs de type biotite) avec la présence éventuelle d'amphiboles.Ils ont une texturelépidoblastique.Les pétrographes parlent alors de texture granolépidoblastique[5].

Cette structure en feuillets ou lits est généralement due à unedéformation ductilequi s'est produite en même temps que lemétamorphisme.Les plans ainsi définis sont appelésfoliation,et correspondent au plan d'aplatissement de la roche. Celle-ci a souvent été étirée en même temps qu'aplatie (un peu comme un métal dans unlaminoir). On observe alors unelinéation d'étirement,marquée par l'allongement des minéraux, sur les plans de foliation[6].

Diagramme des champs des différents faciès métamorphiques en fonction des conditions de température et de pression. Les gneiss appartiennent généralement au faciès amphibolitique ou granulitique.

Les gneiss ont deux origines possibles:métamorphismederoches magmatiques(orthogneissdont la proportion de minéraux clairs s'apparente à celle dugranite,1/3 de quartz, 2/3 de feldspaths) ou deroches sédimentaires(paragneisscaractérisés par une abondance de micas et de silicates d'alumine). Ils diffèrent par leur composition minérale, par leur structure et par leur genèse (histoire d'origine). Ils ne marquent pas forcément une intensité dumétamorphisme général(influence de la composition de leurprotolithed'origine) plus grande que pour lesmicaschistesdont ils se distinguent par l'abondance de minéraux clairs (notamment le feldspath), la faible proportion de minéraux ferro-magnésiens sombres et la forte cohésion qui en résulte[6].

Les gneiss sont généralement métamorphisés dans lefacièsamphibolitique(minéraux caractéristiques lahornblendeet legrenat) ougranulitique(avec comme minéraux caractéristiques lemicroclineet lepyroxène), à une température supérieure à 600 °C et une pression comprise entre 2 et 12kbar[7].

Processusmétamorphiquededissolution–recristallisation(en)dans un orthogneiss œillé[8].Observation d'ombres de pression(en)(appelées « queues de cristallisation ») deporphyroclastesdefeldspath.

Les principales variétés de gneiss sont les suivantes[9]:

  • Gneiss homogène(litage non visible à l'œil nu),gneiss lité(litage visible à l'œil nu),gneiss rubanécaractérisé par un litage régulier (rubanement qui peut être l'héritage d'unestratificationou le fruit d'uneschistosité).
  • Gneiss œillédans lequel desphénocristauxde feldspath ou de quartz sont conservés ou ont recristallisé, formant des yeux (ou des amandes effilées) remplis de cristaux orientés comme les lits de micas qui les encadrent. La présence d'yeux deporphyroclastesde feldspath indique le caractèreorthodérivédu gneiss; la présence d'amandes quartzofeldspathiques dérivant duboudinagedefilonnetsgranitiques anciennement inclus dans unemétapélitemigmatisée,indique le caractèreparadérivédu gneiss.
  • Gneiss plisséprésentant desplisqui sont les témoins des déformations qu'a subi la roche.
  • Gneiss amphibolitiqueissu du métamorphisme d'une ancienne couléebasaltique.

Les gneiss sont abondants dans lacroûte continentaleoù ils peuvent être graduellementmigmatiséset passer progressivement à des granites d'anatexie(massifs granitiquesaux limites moins nettes). Comme lesmicaschistes,ilsaffleurentdans lesboucliers(gneiss d'Acasta,ceinture de roches vertes) et dans leschaînes de montagnesanciennes à la suite de l'exhumationde leurracine crustale[6].

Notes et références

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  1. Source:Extrusion Tectonics in Asia
  2. Moins résistant que le granite en raison d'une certaine friabilité, le gneiss donne desmoellonsde qualité moyenne. Il peut servir commepierre naturelleen revêtement de façade ou de sol. Source:«Emploi des roches en construction», surtechniques-ingenieur.fr,
  3. J. Ch. Valmont de Bomare,Mineralogie, ou Nouvelle exposition du regne mineral,Paris: Vincent, 1774,p.429
  4. «nu verstehet ir bergleut besser, denn ichs euch berichten kan, was ein gneisiger stein und gelliger (fester) felsz und zeher oder harter knawer… für ein harts ding sey, da kein eisen und stahel wie auff einem amposz oder demant hafften und bestehen will… darumb man solche auff stöllen auch oft umbfaren musz»,Johannes Mathesius,Sarepta oder Bergpostille, darinn von allerley Bergwerck und Matallen… guter Bericht gegeben wird,Nürnberg, 1571, 138, cit. par Jacob und Wilhelm Grimm,Deutsches Wörterbuch,Leipzig, 1852- 1971, articleGNEISIG.
  5. Jean-François Beaux, Bernard Platevoet, Jean-François Fogelgesang,Atlas de pétrologie,Dunod,(lire en ligne),p.49
  6. abetcJean-François Beaux, Bernard Platevoet, Jean-François Fogelgesang,Atlas de pétrologie,Dunod,,p.157
  7. (en)Roger Mason,Petrology of the Metamorphic Rocks,Springer Science & Business Media,(lire en ligne),p.49-53
  8. Processus de migration d'atomes dans une phase fluide interstitielle d'un agrégat de cristaux soumis à unecontrainte différentielle.Cette pression provoque l'apparition d'une différence depotentiel chimiqueentre les faces des cristaux qui ont tendance à se dissoudre et les faces où recristallisent des éléments dissous (quartz,biotite…) sous forme de grains ou fibres. Les minéraux existant avant la déformation modifient localement la mise en place de laschistositéen protégeant des espaces (les ombres de pression) dans lesquels ont cristallisé les éléments dissous.
  9. Gérard Guitard,Le métamorphisme hercynien mésozonal et les gneiss œillés du massif du Canigou (Pyrénées-Orientales),Éditions B.R.G.M.,,p.139-140

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Articles connexes

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