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TitreQuantifying geological uncertainty in metamorphic phase equilibria modelling; a Monte Carlo assessment and implications for tectonic interpretations
AuteurPalin, R M; Weller, O M; Waters, D J; Dyck, B
SourceGeoscience Frontiers vol. 7, issue 4, 2016 p. 591-607, https://doi.org/10.1016/j.gsf.2015.08.005
Année2016
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 2015273
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.gsf.2015.08.005
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; html; xls
Sujetsétablissement de modèles; pétrologie des roches métamorphiques; métamorphisme; interprétations tectoniques; évolution tectonique; antecedents thermiques; pétrographie; équilibres de phases; composition en vrac; conditions de pression-température; grenat; cordiérite; staurotide; cyanite; mica; porphyroblastes; roches métamorphiques; schistes; méthodes de fluorescence aux rayons x; analyses des roches totales; analyses des éléments majeurs; analyses au moyen d'un compteur de points; tectonique; pétrologie ignée et métamorphique
Illustrationsbar graphs; sketches; schematic diagrams; photomicrographs; profiles; tables; phase diagrams; ternary diagrams
ProgrammeCartographie du substratum rocheux de Baffin, GEM2 : La géocartographie de l'énergie et des minéraux
LiensSuplementary Data - Données supplémetaires
RésuméLa modélisation de pseudosections devient rapidement une partie essentielle de la boîte à outils d'un pétrologue et constitue souvent la base de l'interprétation de l'évolution tectonothermique d'un échantillon de roche, d'un affleurement, ou d'une région géologique. Parmi les nombreux facteurs pouvant affecter l'exactitude et la précision des diagrammes de phase, « l'incertitude géologique » liée à la variation pétrographique naturelle dans une roche métamorphique à l'échelle de l'échantillon ou d'une lame mince est rarement étudié ou représenté. Cette incertitude a une influence sur la composition globale calculée pour un échantillon de roche, représentant le contrôle primaire sur ses relations de phase d'équilibre et donc les conditions pression-température (P-T) interprétées pour cet échantillon. Deux études de cas, un échantillon de granofels grenat-cordiérite et un schiste à grenat-staurotide-disthène, sont utilisés pour comparer l'importance relative de l'incertitude géologique sur la composition en vrac, considérant à la fois (1) la fluorescence rayon-X (XRF) et (2) les techniques de comptage de points pour déterminer la composition en vrac. Nous démontrons que seules des variations mineures dans des proportions minérales dans un échantillon, et donc la composition apparente calculée, peuvent se propager à travers la procédure de modélisation d'équilibre de phases et affecter les conditions P-T absolues auxquelles les assemblages sont stables. Les déplacements absolus de certaines conditions d'équilibre peuvent approcher ± 1 kbar pour un degré modéré d'incertitude de proportions modales, et sont donc essentiellement similaires à l'ampleur des incertitudes analytiques rapportées lors de la thermobarométrie conventionnelle. Les compositions globales déterminées à partir de plusieurs lames minces d'un schiste hétérogène à grenat-staurotide-disthène montrent une large gamme de variation dans les oxydes majeurs et les proportions minérales. Des pseudosections construites pour des compositions en vrac dérivées par un comptage de points semblent reproduire fidèlement cette variabilité sur une base au cas par cas, bien que les proportions moyennes ne correspondent pas bien avec celles calculées aux conditions P-T de pointe équivalentes pour une composition roche totale dérivée d'analyses XRF. Les divergences principales concernent les proportions de phases de la matrice (principalement du mica) par rapport à celle des porphyroblastes (principalement du staurotide et du disthène), indiquant que le comptage de points préserve les caractéristiques pétrographiques à petite échelle qui sont autrement moyennés dans l'analyse XRF d'un échantillon d'échelle plus large. Un examen attentif de la taille du volume d'équilibrage, les constituants représentant la composition globale effective, et la meilleure technique à employer pour détermination la composition selon le type de roche et le caractère pétrographique, offre la meilleure chance d'obtenir des données fiables à partir de l'analyse de pseudosections.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
La modélisation d'équilibre de phase de modélisation est une technique courante que les géologues utilisent pour déterminer l'historique de température et de pression (P-T) qu'un échantillon de roche métamorphique a connu. La technique consiste à modéliser la composition d'un échantillon pour produire des « cartes » de diagrammes de phase, qui illustrent comment un assemblage de minéraux change en fonction de l'évolution des conditions P-T. L'une des étapes clés de ce processus est de déterminer la composition en vrac (totale) d'un échantillon. Ce travail analyse les différentes méthodes utilisées pour calculer une composition en vrac, et comment cela affecte la topologie des cartes et des estimations P-T qui en découlent. Les résultats démontrent que différentes méthodes sont adaptées à différents types de roches, et fournissent la première étude de cas qui explore les erreurs aléatoires "géologiques" associées avec le calcul de la composition en vrac.
GEOSCAN ID297131