La déformation plastique du quartz à l’origine de micro-pores dans le granite de Naxos (Grèce)

Jacques Précigout, Scientifique à l’ISTO, et son équipe publient dans la revue Scientific Reports de nouvelles données qui relient le fluage du quartz à la production d’une micro-porosité, principal support de la circulation des fluides géologiques.

La présence d’une porosité est une condition sine qua non à la circulation des fluides à travers les roches. Les interactions fluide-roche qui en découlent ont un impact majeur sur de nombreux phénomènes géologiques tels que les réactions métamorphiques, les dépôts de minerais ou encore la nucléation des séismes. Cependant, la capacité des roches à fluer sous l’effet des températures élevées en profondeur – aussi nommée déformation ductile ou visqueuse – fait que la persistance ou la production d’une telle porosité dans ces conditions reste très discutée. C’est dans ce contexte qu’une étude récente, menée par l’Institut des Sciences de la Terre d’Orléans (ISTO) et publiée dans la revue Scientific Reports, a permis d’identifier des pores bien inférieurs au micron et associés à la déformation plastique du quartz dans le granite occidental de Naxos (Cyclades, Grèce). Par l’analyse détaillée de la diffraction des électrons rétro-diffusés autour de ces pores sub-microniques, cette étude suggère qu’ils résultent de la coalescence de défauts cristallins (dislocations) au sein des grains de quartz, avant d’être eux-mêmes accumulés au niveau des joints de grains néoformés par la recristallisation dynamique. Ces nouvelles données montrent l’importance de la déformation plastique, qui contribue largement au régime ductile des roches lithosphériques, dans la production d’une micro-porosité profonde et de ses conséquences au sein de la croûte terrestre.

Source : Précigout, J., Ledoux, E., Arbaret, L. and Spriet, C. Porosity induced by dislocation dynamics in quartz-rich shear bands of granitic rocks. Scientific Reports 12, 6141, doi: 10.1038/s41598-022-10053-x (2022)