Le monde fascinant des roches

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  • 7/31/2019 Le monde fascinant des roches

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    Le monde fascinant des rochesAvant toutes choses

    Jusqu une profondeur denviron 2900 kilomtres, notre

    plante est constitue de roches.Mais au-del de quelquescentaines de kilomtres dj, cene sont plus des roches au senshabituel du terme mais plutt unmatriau cristallis, form de

    silicates ferro-magnsiens. Cettezone porte le nom de manteaup a r o p p o s i t i o n a u n o y a umtallique situ juste au-dessous.

    Les roches qui nous intressent et qui nous sont les mieux connues appartiennent la crote continentale, cette mince pellicule d'une trentaine de kilomtresd'paisseur qui se trouve directement sous nos pieds. Ce sont elles que nous allonsdcrire. La crote ocanique, plus discrte, n'apparat active nos yeux qu'en derares endroits sur notre plante. Nous en parlerons dans un autre ouvrage.

    Ne confondons pas roches et minrauxLes roches sont constitues de minraux. Le rapport hirarchique entre

    minraux et roches est comparable celui qui existe entre les briques et le murquelles constituent. Les roches peuvent tre monominrales ou polyminrales

    suivant quelles sont constitues dune seule ou de plusieurs espces minrales.Le marbre est une roche monominrale, forme uniquement de cristaux decalcite. Le granite est une roche polyminrale faite d'un assemblage de cristaux

    de feldspath, de quartz et de mica.

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    Il y a trois grandes familles de rochesSelon leur mode de formation, on distingue trois grandes familles de roches :

    Les roches ruptives, issues de lacristallisation d'un magma la suite de

    son refroidissement.

    Granite

    Les roches sdimentaires, issues del'accumulation, puis de la consolidation des

    produits de l'rosion, le plus souvent dansdes bassins marins ou lacustres.

    Conglomrat

    Les roches mtamorphiques, issues de latransformation des deux prcdentes sous

    l'effet d'une modification de leurenvironnement, gnralement la pressionet la temprature, auxquelles s'ajoutent

    parfois des apports chimiques.

    Schiste andalousite

    Cet ouvrage est subdivis en trois parties, chacune d'elles correspondant l'unede ces trois familles.

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    Plaque polie de granite : les minraux n ont pas de formes gomtriques propres,car la croissance de chacun dentre eux a t gne par celle de ses voisins. Danscette roche grenue (de grains), on distingue les trois minraux constitutifs dugranite : en gris le quartz, en rostre lorthose et en noir la biotite.

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    La gense des

    roches ruptives

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    Les roches ruptives sont les produits de la cristallisation par refroidissement,dune masse silicate fondue appele magma. La composition chimique dumagma et son mode de refroidissement, lent en profondeur, rapide en surface,dterminent l'une la composition minralogique, l'autre la taille des grains.

    Origine du magmaMalgr les tempratures leves qui rgnent dans les profondeurs du globe, les

    roches ne sont que trs rarement ltat fondu, car laugmentation de lapression avec la profondeur entrane aussi llvation de la temprature de leurpoint de fusion.

    Cependant, dans certaines rgions de lcorce terrestre, des profondeurs

    comprises entre 100 et 150 km (manteau suprieur), l o la temprature esttrs proche du point de fusion, une fusion partielle des roches peut parfois seproduire dans des zones o, pour des raisons encore mal connues, latemprature est un plus leve qu'ailleurs.

    D'o vient la chaleur qui fond les roches ?Il existe dans les profondeurs de notre plante une forte chaleur rsiduelle,

    provenant du mcanisme mme de formation de la Terre, il y a quatre milliards

    et demi d'annes. Elle atteint lentement les couches superficielles du manteaupar conduction thermique d'une part, par convection d'autre part. Ce derniermcanisme implique l'existence de trs lents mouvements de convection au seindu manteau qui provoquent un afflux calorifique plus lev que la normale au-dessus des courants ascendants. Il semble mme qu'il existe des sortes descolonnes troites ascendantes, que les gologues ont baptises panaches, quiapportent dans des zones bien circonscrites des quantits importantes de chaleuret l'aplomb desquelles se trouvent les grands volcans insulaires, Hawa, par

    exemple. Les gologues appellent ces zones ponctuelles despoints chauds.La dcroissance radioactive de l'uranium, du thorium et d'un des isotopes dupotassium est aussi une source importante de chaleur au sein mme de la croteterrestre o ces lments ont tendance s'accumuler.

    La fusion est partielleCe sont les parties les plus facilement fusibles de la roche qui fondent,

    fractionnant la roche en un liquide, le magma, et un rsidu rfractaire solide. Ce

    nest gnralement quune faible fraction de la roche qui fond et la partie quidemeure ltat solide reste importante. Il est vident que la fusion est d'autant

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    plus complte que la temprature est plus leve. Si la fusion est totale, lacomposition du magma est la mme que celle de la roche originelle. En revanche,il n'en va pas de mme lorsque la fusion n'est que partielle : le magma prsentealors la composition chimique des lments les plus fusibles de la roche originelle.

    On observe une tendance gnrale des magmas voluer vers deux ples : lesmagmas granitiques et les magmas basaltiques. Une fusion partielle du manteausuprieur donne naissance aux magmas basaltiques, alors que la fusion partiellede la crote ocanique entrane le long d'une zone de subduction gnre desmagmas de nature granitique.

    La fusion partielle des roches peut galement se produire dans des zonesbeaucoup moins profondes, au sein mme de la crote continentale, commeaboutissement final d'un mtamorphisme trs intense. Les magmas sont alors

    gnralement de nature granitique.

    Deux tendances : magmas graniti ues ou basalti ues

    compositiondu magma origine du magma teneur en silice

    tempraturede fusion

    granitique fusion partielle de la croteocanique ou continentale env. 70 % 700- 800

    basaltique fusion partielle du manteau env. 50 % >1'000

    Quest-ce que le magma ?Cest un liquide visqueux fait de roches fondues, charriant souvent une certaine

    quantit de cristaux dj forms et renfermant une certaine quantit des gazdissous. Sa temprature est comprise entre 700 et 1400.

    Chimiquement, cest une solution complexe de silicates daluminium, desodium, de potassium, de calcium, de fer et de magnsium, renfermant aussi depetites quantits deau et de CO2. La teneur en silice (SiO2) varie entre 72% pourles magmas granitiques et un peu moins de 50% pour les magmas basaltiques.

    La diminution de la teneur en silice saccompagne dune augmentation dupourcentage du calcium et des lments ferro-magnsiens au dtriment dupotassium et du sodium.

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    Les magmas qui renferment des quantits relativement leves dlmentsferro-magnsiens (les magmas basaltiques), ne peuvent exister sous formeliquide quau-dessus de 1000. Les magmas pauvres en lments ferro-magnsiens mais riches en silice et en lments alcalins (les magmas

    granitiques), peuvent exister sous forme liquide dj partir de 700.

    Le magma tend monterLe magma nouvellement form, moins dense queles roches dont il est issu, tend monter vers la

    surface du globe. Au cours de sa lente ascension,le magma rencontre des zones de plus en plusfroides. Mais tant que sa densit reste infrieure celle des roches encaissantes, il poursuit sonascension, forant son passage travers la croteterrestre, absorbant une partie des roches quilrencontre. Cette absorption d'lments trangersest un facteur de modification de la compositionchimique de la masse magmatique. Parfois, cesroches trangres ne sont pas compltementabsorbes et on les retrouvera dans la rocheconsol ide sous forme d'enclaves bienindividualises.La viscosit du magma dpend de sa teneur en

    silice. Plus il est riche en silice, plus il est visqueux.Cest pour cette raison que les magmas

    granitiques, riches en silice, natteignent querarement la surface tandis que les magmasbasaltiques, pauvres en silice, donc plus fluides, y

    Qu'est-ce que la silice ?L'oxygne et le silicium sont les lments les plus abondants de la crote terrestre. Ils ontune trs forte attraction l'un pour l'autre et forment la silice SiO2. La forme cristallise de lasilice est le quartz, minral trs frquent dans la crote terrestre.

    Silicium et oxygne se combinent aussi pour former des groupes anioniques chargsngativement, SiO4, Si2O7, Si4O11, etc... qui, associs avec des ions mtalliques chargspositivement, constituent les silicates, la plus importante classe de minraux par sonabondance. La quasi-totalit des minraux des roches ruptives sont des silicates.

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    parviennent plus aisment.

    Larrive du magma en surfaceLarrive du magma la surface du globe est l'origine des ruptions

    volcaniques. La dgazification plus ou moins brutale du magma est responsabledes phnomnes explosifs avec leurs projections de cendres, de lapillis et debombes. Une fois dbarrass de ses gaz, le magma spanche plus calmement,

    sous forme de coules de lave.Le refroidissement des laves est rapide. Elles engendrent les roches volcaniques

    (que certains appellent parfois aussi roches dpanchement). Les basaltes sontles roches volcaniques les plus communes.

    Nyragongo, 1967 Coule de lave, Kilauwa (Hawa)

    Le basalteest la roche volcanique la plus frquente. Il constitue la plus grande partie dela crote ocanique. Les minraux sont toujours trs petits, rarement visibles loeil nu.Parfois on distingue quelques cristaux plus gros. Ce sont ceux qui taient dj cristallissdans le rservoir magmatique au moment de l ruption. Chimiquement, cest une rochepauvre en silice, riche en sodium, en calcium et en lments ferro-magnsiens. Cesderniers confrent la roche sa teinte sombre.

    Composition minralogique :" -" plagioclase : " bytownite ou labrador

    " -" pyroxne :" augite, bronzite ou hypersthne

    " -" pridot :" olivine (rare)

    " -" autres minraux :" un peu de magntite

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    Cristallisation du magma en profondeurCertains magmas sont trop visqueux pour atteindre la surface de la crote

    terrestre. Ils cristallisent alors en profondeur, formant des poches lenticulaires degrandes dimensions, bien circonscrites, qui peuvent atteindre plusieurs dizaines

    de kilomtres de longueur. Les gologues les nomment batholites. Lerefroidissement trs lent du magma (plusieurs millions dannes) donnenaissance aux roches ruptives profondes. Certains auteurs les appellent aussiroches plutoniques. Les granites sont les roches ruptives les plus communes.

    Reprsentation schmatique dunba tho l i t e g ran i t i que ayan t

    cristallis en profondeur.

    Bien entendu, ces roches ruptives ne seront accessibles nos yeux queplusieurs millions dannes plus tard, lorsque lrosion aura fait disparatre lesroches qui les recouvraient.

    Le graniteest la roche plutonique la plus commune. Il constitue la plus grande partie dela crote continentale. Le refroidissement lent a favoris le dveloppement de chaqueconstituant et la roche prsente un aspect grenu. La taille des grains est de l ordre du

    demi-centimtre. Chimiquement, c

    est une roche riche en silice, en aluminium et enpotassium, pauvre en calcium et en lments ferro-magnsiens.Composition minralogique :

    " -" feldspath potassique :" orthose (abondante)

    " -" feldspath sodique :" albite (plus rare)

    " -" mica :" " biotite, parfois muscovite

    " -" silice libre :" " quartz

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    Basalte vu au microscope polarisant Granite vu au microscope polarisant

    Cristallisation fractionne du magmaLors du refroidissement dune grande masse magmatique en profondeur, les

    minraux les plus rfractaires (minraux ferro-magnsiens, les oxydesmtalliques) cristallisent les premiers. Plus denses que le liquide rsiduel, ils onttendance sombrer et s'accumuler dans les zones profondes du rservoirmagmatique, enrichissant par la mme occasion la partie suprieure en silice eten lments alcalins. Ce processus est en quelque sorte le phnomne inverse dela fusion partielle que nous avons dcrite plus haut. Par ce mcanisme, un mme

    magma peut donc se scinder en des roches chimiquement diffrentes. On parlealors de diffrenciation magmatique.La diffrenciation magmatique tend sparer le magma en deux fractions:

    l'une de composition granitique au sommet du rservoir magmatique, l'autre decomposition basaltique la base du rservoir, ce qui explique la grandeabondance de ces deux types de roches dans la crote terrestre.

    Les ptrographes qualifient parfois de felsitiques (de feldspath et silice) lesroches riches en silice et en feldspaths alcalins, et de mafique (de magnsium et

    fer) celles qui renferment des quantits importantes dlments ferro-magnsiens. Ils utilisent aussi souvent les qualificatifs acide etbasique au lieu defelsitique et mafique.

    Vitesse de refroidissement et taille des grainsLa dimension des minraux qui constituent les roches dpend de la vitesse de

    refroidissement du magma. Un refroidissement lent favorise la croissance decristaux quidimensionnels bien visibles loeil nu, dont la taille va de quelques

    millimtres plus dun centimtre.

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    Par contre, le refroidissement rapide des laves empche le dveloppement decristaux. La roche est faite de grains trs petits, rarement visibles loeil nu,accompagns dune forte proportion de verre, soit la partie du magma qui na

    pas eu le temps de cristalliser. Les roches dpanchement renferment souventquelques cristaux plus gros, ceux qui taient dj forms dans le magma aucours de son ascension.

    Basalte: cristallisation rapide, lesgrains sont invisibles loeil nu.

    Granite : cristallisation lente, les grainssont visibles loeil nu

    Dans quelques cas extrmes, on trouve des roches

    dont le refroidissement a t si rapide que lesminraux nont pas eu le temps de se former. Laroche demeure entirement vitreuse : cestlobsidienne.

    Obsidienne, Lipari, Italie.

    Etat cristallin, tat vitreuxLes minraux sont caractriss par un arrangement parfaitement ordonn desatomes qui les constituent. Cet tat ordonn de la matire s'appellel'tat cristallin.Par opposition, l'tat amorphe- ou tat vitreux - est caractris par des atomes endsordre au sein de la matire. C'est le cas du verre. cause d'un refroidissementtrs rapide, les atomes n'ont pas eu le temps de prendre leur place dans une

    structure organise.

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    Un mme magma peut engendrer des roches d'aspect diffrentLes laves qui alimentent les difices volcaniques sont trs souvent issues de

    magmas basaltiques alors que les magmas qui cristallisent en profondeur sontgnralement de composition granitique. Mais, contrairement cette tendance,

    il arrive tout de mme que des magmas granitiques atteignent la surface et quedes magmas basaltiques cristallisent en profondeur.

    Refroidissement lent : gabbro Refroidissement rapide : basalte

    La vitesse de refroidissement conditionne laspect extrieur de la roche. Ainsi laroche ruptive issue du refroidissement lent en profondeur dun magmabasaltique est un gabbro. Sa composition minralogique est la mme que celle

    dun basalte, mais tous les minraux sont bien visibles et la roche a un aspectgrenu.

    loppos, la roche issue de lpanchement en surface dun magma granitiqueest une rhyolite. C'est une roche gris clair grains extrmement fins,

    gnralement non identifiables loeil nu.

    Refroidissement lent : granite Refroidissement rapide : rhyolite

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    Les minraux des roches ruptivesUne demi-douzaine de familles de minraux constituent elles seules la totalit

    des roches magmatiques. Parmi ces familles, on distingue dune part, celles duquartz, des feldspaths et des feldspathodes qui sont des minraux de couleur

    claire, et, dautre part, les minraux ferro-magnsiens, micas, pyroxnes,amphiboles et pridots qui sont, comme leur nom l'indique, des silicates de fer etde magnsium et dont les couleurs sombres vont du vert fonc jusquau noir.Tous ces minraux sont des silicates. Le tableau ci-contre ne mentionne que lesmembres les plus courants de chaque famille.

    P r i n c i p a u x m i n r a u x d e s r o c h e s r u p t i v e s

    F ami l l e m i n r a l fo rmule ch imique

    silice quartz SiO 2

    feldspaths

    orthosealbiteanorthite

    KAlSi3O8NaAl Si3O8CaAl2Si2O8

    feldspathodesleucitenphline

    KAl Si2O6(Na,K)AlSiO4

    micasmuscovite

    biotite

    KAl2(Al Si3O10)(OH)2

    K(Fe,Mg) 3(AlSi3O10) (OH)2

    amphibolesactinotehornblende

    Ca2(Mg,Fe)5(Si4O11) 2(OH)2

    (Ca,Na)2(Mg,Fe,Al)5(AlSi3O11)2(OH)2

    pyroxnesbronziteaugite

    (Mg,Fe)2Si2O6Ca(Fe,Mg,Al)(Si,Al)2O6

    p r i do t s olivine (Mg,Fe)2SiO4

    La teneur en silice est de 100% pour le quartz. Elle diminue ensuite progressivement

    en allant vers le bas du tableau. La couleur devient aussi de plus en plus fonce.

    Le quartzest prsent uniquement dans les roches riches en silice, en particulierdans les granites. Il apparat en grains informes transparents. C'est le dernierminral cristalliser et il occupe les espaces laisss libres par les autres minraux.

    Son clat vitreux lui confre un aspect terne et gristre.Parmi les feldspaths, lorthose forme de gros minraux blancs ou roses,

    laspect laiteux, dont les sections souvent rectangulaires sont bien visibles dansles roches granitiques.

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    Lalbite et lanorthite se mlangent en toutes proportions pour constituer unesrie continue de minraux intermdiaires, connue sous le nom de srie desplagioclases ou feldspaths calco-sodiques. Les minralogistes ont arbitrairementattribu des noms aux termes intermdiaires de cette srie en fonction de leur

    proportion albite/anorthite. Les plagioclases proches de l'albite se trouvent dansles roches riches en silice, ceux proche de l'anorthite caractrisent les roches

    pauvres en silice.

    Les plagio lases (ou fel spaths calc -sodiques)

    albite oligoclase andsine labrador bytownite anorthite

    0-10% an 10-30% an 30-50% an 50-70% an 70-90% an 90-100%an

    NaAlSi3 8 ----

    C Al2Si2O8

    diminution de la eneur en sili e

    Les plagioclsilice, ceux

    ses prochesroches de l

    de lalbite senorthite cara

    trouvent dantrisent les

    s les rochesoches pauvr

    iches ens en silice.

    La biotite est le reprsentant le plus commun de la famille des micas. Elle formede petits cristaux aplatis noirs qui se dbitent en paillettes brillantes. Lamuscovite est plus rare. Elle se reconnat ses paillettes brillantes incolores qui

    paraissent argentes. Les micas, comme leur formule lindique, sont desminraux lgrement hydrats.

    Minraux usuels du granite :

    orthose:" cristaux rectangulaires" " blancs et roses.quartz :" cristaux gris informes.

    biotite :" petits cristaux noirs.

    Les minraux de la famille des amphiboles sont abondants dans les roches de lacrote continentale moyenne teneur en silice. La hornblende en est lereprsentant le plus commun. Elle forme des prismes trapus vert fonc noir,

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    section losangique avec deux directions de clivage orientes 120 lune delautre. Les amphiboles renferment aussi un peu d'eau.

    Gros cristaux gris dorthosedans un granite vu aumicroscope polarisant.

    Baguettes de plagioclases dans un basalte vuau miscroscope polarisant.

    Muscovite Biotite

    Hornblende, famille des amphiboles Augite, famille des pyroxnes

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    Les pyroxnes apparaissent dans les roches pauvres en silice. Ce sont desminraux non hydrats qui sont frquents dans les roches de grande profondeur.Laugite en est le reprsentant le plus commun. Elle forme galement des prismestrapus noirs section losangique avec deux directions de clivage orientes 90lune de lautre.

    Cristaux daugite cristalliss trs tt dans unmagma basaltique encore fluide.Lors de lruption, le magma sest refroidit trsrapidement, formant une pte grains trs finsaccompagne de parties encore vitreuses.

    Le groupe de l'olivine, tout comme les plagioclases, constitue une srieisomorphe qui va de la forsrite (Mg2SiO4) la fayalite (Fe2SiO4). L'olivine est unterme intermdiaire riche en magnsium qui napparat que dans les roches trs

    pauvres en silice. C'est le composant essentiel des roches du manteau suprieur.Elle forme de petits grains vert fonc jauntre l'clat vitreux.

    Srie isomorphe entre la forstrite et la fayalite

    forstrite ------------------> olivine ---------------------------------------------------> fayalite

    Mg2SiO4 ------------> (Mg,Fe)2SiO4 ---------> (Fe,Mg)2SiO4 --------> Fe2SiO4

    Mentionnons encore quelques minraux accessoires, toujours prsents en trsfaible quantit dans la plupart des roches, dont les principaux reprsentants sontlilmnite, la magntite, lapatite, le sphne et le zircon.

    Les minraux ne cristallisent pas tous en mme tempsEn examinant une roche au microscope, on peut reconstituer l'ordre dans lequel

    les divers minraux ont cristallis. Ceux qui ont leur forme propre ont cristallis lespremiers dans le magma encore liquide alors que les derniers minraux formsn'ont pas de contour propre car ils remplissent les espaces laisss libres par lesautres minraux.

    Les minraux ferro-magnsiens et les plagioclases calciques cristallisent en

    premier, le quartz en dernier.

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    Certains minraux ne peuvent pas apparatre simultanment dans une mmeroche. Ainsi les feldspathodes ou lolivine, qui sont des minraux pauvres en

    silice, ne peuvent exister que dans les roches dficit de silice, cest dire nerenfermant pas de quartz. loppos, la prsence de quartz met en vidence unexcs de silice qui na pas pu se combiner avec les autres minraux. On voit doncque les feldspathodes ou lolivine ne peuvent pas coexister avec le quartz dansune mme roche.

    Comment identifier les minraux d'une roche ?Il est rarement possible d'identifier " vue" les minraux constituant les roches,

    en particulier ceux des roches volcaniques qui sont d'une extrme petitesse. Leptrographe a donc recours au microscope polarisant qui lui permet dereconnatre les roches en identifiant les minraux qui les constituent. cet effet, on

    prpare des lames minces dont l'paisseur ne dpasse pas 0.03 mm. Sous cettetrs faible paisseur, la plupart des minraux sont transparents et on peutidentifier chacun d'entre eux grce ses proprits optiques. On tudie galementles relations des minraux les uns vis--vis des autres, en particulier leur ordre deformation. En effet, la structure des roches reflte l'histoire du refroidissement du

    magma.

    Granite : petits grainsblanc de quartz, orthoseen gros rectangles gris-bleu; paillettes allongesde biotite.

    Basalte : gros cristauxdaugite et doligoclase.Pte fine partiellementvitreuse, faite doligoclasemal cristallise.

    Sch i s te g rena t : paillettes courbes demuscovite, gros cristal degrenat (en noir). grainsde quartz et feldspath.

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    Classification des roches ruptivesLa composition minralogique et la texture des roches ruptives dpendent la

    fois de la composition chimique du magma et de son mode de refroidissement.Les ptrographes ont labor diverses classifications bases sur des analyses

    chimiques prcises partir desquelles ils calculent des normes qui sont reportessur des diagrammes complexes. Ces classifications ne concernent que desspcialistes.

    Nous proposons ici un schma simplifi, sous forme de tableau, bas sur lanature du magma dune part et sur le mode de refroidissement dautre part.Sur la partie gauche du tableau, le magma est riche en silice et en lments

    alcalins (potassium, sodium), pauvre en calcium et en lments ferro-magnsiens. On dit qu'il est felsitique ou acide. Les roches qui en drivent sont de

    teinte claire.

    Classification des roches ruptives et de leur composition minralogique

    riche en Si et Na pauvre en Si, riche en Fe, Mg et Ca trs pauvre en Si, riche en Fe et Mg

    Compos i t i on m in ra log ique :

    orthosequartzalbite

    biotite oumuscovite

    orthoseplagioclasesquatz

    biotiteamphiboles

    plagioclasesamphibolesbiotite

    amphibolespyroxnesbiotite

    pyroxneolivine

    * on ne trouve pas dquivalent volcanique aux pridotites

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    En voluant vers la droite, le magma s'appauvrit en silice et en lmentsalcalins et s'enrichit en calcium, en fer et en magnsium. On dit qu'il est mafique(ou basique). Les roches deviennent de plus en plus fonces.

    Le mode de refroidissement aboutit deux grandes catgories :

    - les roches volcaniques qui se sont refroidies rapidement (rhyolite, dacite,andsite, basalte),

    - les roches profondes - ou plutoniques - au refroidissement lent (granite,granodiorite, diorite, gabbro, pridotite).

    Comme nous l'avons dj mentionn, les magmas acides, cause de leurviscosit, n'atteignent que rarement la surface du sol et forment les rochesruptives profondes dont la plus reprsentative est le granite.

    Les magmas basiques, qui sont plutt fluides, atteignent gnralement la

    surface de la crote terrestre, constituant alors les roches volcaniques dont laplus reprsentative est le basalte.

    Un gonflement subit et brutalUn fragment d'obsidienne chauff progressivement dans un four se transforme

    subitement en pierre ponce une temprature bien prcise, situe entre 700 et800. En quelques secondes son volume peut quadrupler. Ce sont les myriades de

    bulles microscopiques de gaz renferms dans l'obsidienne qui gonflent toutes enmme temps et confrent la pierre ponce son aspect vacuolaire et sa faibledensit.

    Obsidienne et pierre ponce, deux aspects d'une mme roche

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    Cest ce mcanisme qui confre aux magmas des volcans riches en silice leurforce dexpansion explosive,

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    Comment prpare-t-on une lame mince ?

    1.On scie une plaquette de roche de quelques millimtres d'paisseur aumoyen d'un disque diamant,

    2.on polit une des faces de la plaquette,

    3.on colle la plaquette (face polie) surun verre porte-objet,

    4.on diminue l'paisseur de la plaquette 0.03 mm. au moyen d'une meulediamante,

    5.on colle sur la prparation une finelamelle couvre-objet.

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    Description des roches ruptivesGranites et rhyolites

    Ce sont des roches riches en silice (env. 70%) et en lments alcalins, pauvres enlments ferro-magnsiens. Elles sont situes sur la gauche de notre tableau declassification. Le granite est la roche la plus abondante de la crote continentaledont il constitue toute l'ossature. Il se compose de feldspath (orthose avec parfoisun peu d'albite), de quartz et de biotite. La couleur des granites est claire,

    gnralement gris blanc rose bruntre. La diversit des granites est trs grande.On peut ainsi trouver des granites muscovite, minral qui remplace

    partiellement ou compltement la biotite, ou des granites hornblende, lorsquela teneur en silice de la roche diminue.

    Granite, Ramberg, Harz Rhyolite, Lipari, Italie

    Granite, Baveno, Italie Rhyolite, Eisenach, Allemagne

    Vers la fin du processus de cristallisation du magma, alors que presque toute lamasse est dj solidifie, les composs les plus volatils se condensent dans les

    parties marginales du massif magmatique sous forme de liquides rsiduels

    silicats, riches en bore, fluor, phosphore, lithium et autres lments chimiquespeu frquents. En se refroidissant lentement des pressions leves, ils donnent

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    naissance des roches particulires, les pegmatites. Le corps principal despegmatites est constitu des mmes minraux que ceux de la roche mre (quartz,feldspaths et micas) avec toutefois une diffrence dans la taille des grains : lesminraux sont caractriss par un certain gigantisme et leur taille peut atteindre

    plusieurs dcimtres, voire plusieurs mtres. En outre, les minraux montrentpresque toujours des faces bien dveloppes. En plus des constituants courants,on y rencontre parfois des minraux occasionnels : tourmaline, topaze, bryl,

    spodumne, zircon, cassitrite, wolframite et d'autres espces encore, toutes fortapprcies des collectionneurs.

    Les rares laves issues de magmas granitiques sont les rhyolites, roches gris clair grains non visibles loeil nu avec une partie importante de verre. Parfois mmela roche est entirement vitreuse : cest lobsidienne. Si la temprature est

    suffisamment leve au moment de leffusion, lexpansion des gaz dissous danslobsidienne produisent un gonflement important qui la transforme en pierreponce.

    Pegmatite, Brsil :gros cristaux blancs dorthose (jusqu 20 cm),cristauxlamellaires blancs dalbite, cristaux noirs de tourmaline.

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    Diorites, gabbros, andsites et basaltesCe sont des roches pauvres en silice dans lesquelles le calcium et les lments

    ferro-magnsiens sont abondants. Les diorites et les gabbros ont cristallis enprofondeur. Elles sont composes de plagioclases, damphiboles et de pyroxnes.

    Cest la nature du plagioclase qui dfinit la diffrence entre les deuxdnominations : andsine (riche en sodium) pour la diorite, labrador (riche encalcium) pour le gabbro. Quant aux minraux ferro-magnsiens, ce sont lesamphiboles qui dominent dans les diorites, les pyroxnes dans les gabbros. Lesdiorites qui renferment un peu de quartz sont dites diorites quartziques.

    Les andsites et les basaltes sont les quivalents volcaniques des diorites et desgabbros. Ce sont les roches dpanchement les plus frquentes. Les minraux sonttoujours trs petits, rarement visibles loeil nu. Parfois on distingue quelques

    cristaux plus gros : ce sont ceux qui taient dj forms dans le rservoirmagmatique au moment de lruption.

    Les andsites sont gris clair gris fonc. Elles se distinguent des basaltes parune teneur plus forte en silice et une plus faible quantit d'lments ferro-magnsiens. Elles sont particulirement abondantes tout le long de la chane des

    Andes (dont elles tirent leur nom) et tout autour de lOcan Pacifique, l'aplomb des zones de subduction. Les magmas andsitiques, plus visqueux queles magmas basaltiques cause de leur teneur plus leve en silice, provoquent

    un volcanisme de type explosif. Les ruptions du Mont Saint-Hlne aux USA, en1980, ou du Pinatubo aux Phillipines, en 1991, en sont des exemples rcents.

    Les basaltes sont les roches constitutives de la crote ocanique. Labondancedes lments ferro-magnsiens leur confre une teinte sombre. La croteocanique est constamment renouvele par dimmenses missions sous-marinesde basalte qui jalonnent les dorsales ocaniques, la limite de deux plaqueslithosphriques en voie dexpansion. LIslande, une partie merge de la dorsalemdio atlantique, en est un exemple caractristique.

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    Diorite, Domodossola, Italie Andsite, prov. inconnue

    Gabbro, Harz Basalte, Bohme

    Les pridotitesLes pridotites sont des roches denses, sombres, massives, composes

    principalement dolivine et de pyroxne. Elles renferment plus de 90% deminraux ferro-magnsiens. Les pridotites apparaissent la base de massifs trsanciens.

    Par hydratation les pridotites se mtamorphosenten serpentines, roches communes dans le

    soubassement mtamorphique des Alpes.

    Pridotite, Oural

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