Les roches magmatiques

[tanguydu30]

Les roches magmatiques regroupent les roches éruptives ou volcaniques et les roches endogènes ou plutoniques. Le magma, qui est un mélange de cristaux et d’un liquide, se forme à l’intérieur du globe, à la limite de la lithosphère et de l’asthénosphère (entre 70 et 120 km de profondeur) par une fusion partielle du manteau supérieur.

La température des laves

La température de la lave est de 1200 °C pour des coulées de laves émises par des volcans comme ceux d'Hawaii (Kilauea, Mauna Loa). Sur l'Etna les coulées de lave, au point d'émission sont à une température de 1080 °C. Si le magma se différencie, la lave va s'enrichir en silice et la température est d'environ 850 °C. Ces laves plus visqueuses s'accumulent pour former des dômes comme celui du Mont St-Helens aux Etats-Unis, ou comme en ce moment à Soufrier Hill's à Montserrat. Mais la lave qui a la température la plus basse, environ 500 à 550 °C, est une lave très rare, la carbonatite (elle est très riche en calcium). On la trouve sur quelques volcan comme le Lengai au Kenya,

Des magmas différents

Ce magma par différence de densité et pression hydrostatique monte vers la surface ; lors de cette ascension la pression et la température diminuent et le liquide magmatique va se refroidir. Deux processus peuvent se dérouler :

• — le « magma » se bloque en profondeur dans la croûte où il va se refroidir et cristalliser entièrement donnant à la roche une texture grenue. Toute une gamme de « roches plutoniques » s’exprime : « gabbro », « diorite », « granodiorite », « granite », « syénite », « monzonite », qui traduit les différents degrés de différenciation du magma.

• — le « magma » arrive en surface, c'est la lave. Cette lave se refroidit rapidement et elle ne ne sera pas entièrement cristallisée, et va présenter une texture microlitique (des cristaux dans une pâte). Cette lave issue des profondeurs telluriques par l’intermédiaire d’une éruption pourra être différente d’un volcan à un autre volcan ou pour un même volcan d’une éruption à une autre éruption, parfois même, au cours d’une éruption la nature de la lave peut changer. Ainsi, selon le degré de différenciation du magma lors de sa remontée et de son passage, et parfois de son séjour, dans une chambre magmatique nous allons avoir du « basalte », du « trachybasalte », du « trachyandésite », du « trachyte », des « rhyolites », des « phonolites »,…

Cette lave qui peut être donc très variée arrive en surface selon des dynamismes très divers : coulées de lave, explosions stromboliennes (cendres et blocs), dômes, nuées ardentes, retombées de ponces.... et pour une même lave (c'est-à-dire une même nature chimique) nous aurons des couleurs, des aspects différents. Ainsi, lors d'une explosion la lave riche en gaz va être scoriacée.

La viscosité de la lave dépend ainsi de sa nature chimique (plus elle est riche en silice, plus la viscosité augmente). Bien sûr la température, le degré de cristallisation (le nombre de cristaux), la taille des cristaux.
Autre facteur mais externe, lors de l'éruption la pente sur laquelle s'écoule la coulée de lave et quand la coulée forme un chenal de lave et même parfois un tunnel de lave.

Classification des roches magmatiques

Elle est basée sur la proportion volumique des 4 familles de minéraux blancs (quartz, plagioclase, feldspaths alcalins, feldspathoïdes) en sachant que l'on aura jamais dans une roche magmatique la coexistence de quartz et de feldspathoïdes. Toutes les roches magmatiques sont ainsi placées sur ce diagramme qui est constitué de deux triangles équilatéraux accolés par une base commune. Les pôles de la base commune sont occupés par les feldspaths alcalins et les plagioclases, et les pôles opposés par le quartz et les feldspathoïdes.
Les roches magmatiques contenant plus de 90 % de minéraux noirs sont classées en fonction du pourcentage de chacun des divers minéraux noirs, pyroxènes et olivines. Cette classification dite aussi de Streckeisen (1976) s’applique aux roches contenant moins de 90 % de minéraux noirs.

PRINCIPAUX MINERAUX DES LAVES

Les laves sont relativement pauvres en minéraux ce qui pose des difficultés pour la détermination à l'oeil nu des lave. Il faut nécessairement passer par la réalisation de lames minces (pour une observation au microscope) et broyer un morceau de l'échantillon et réaliser une analyse chimique de la lave.

MINERAUX CARDINAUX

La classification des roches magmatiques, dite de Streckeisen est basée sur l'abondance relative des minéraux cardinaux (quartz, feldspaths, feldspathoïdes) elle s’applique donc aux roches contenant moins de 90 % de minéraux noirs (olivines, pyroxènes) ; celles contenant plus de 90 % de minéraux noirs sont classées à part en fonction du pourcentage de chacun des divers minéraux noirs.

FLame mincLamLame mince d'une ha

Silice SiO₂(minéraux caractéristiques des roches saturées en silice)
La silice sous forme de minéral, Quartz, est rare dans les produits volcaniques. Elle apparaît parfois dans les rhyolites (lave très différenciée), comme les rhyolites du massif de l’Estérel.
Elle apparaît dans une lave riche en silice, dans la pâte, sous forme de tridymite et de cristobalite.
Sinon, lors de circulation hydrothermale, les fluides riches en silice déposent dans les vacuoles des laves de lasilice amorphe sous forme d’opale ou de calcédoine orthoclases K[AlSi₃O₈]
. orthose KAlSi₃O₈
. microcline KAlSi₃O₈
. sanidine KAlSi₃O₈

plagioclases
. albite NaAlSi₃O₈
. anorthite CaAl₂Si₂O₈

Feldspathoïdes (minéraux caractéristiques des roches sous-saturées en silice) Tectosilicates.
. néphéline (Na₃,K)AlSiO₄

. leucite KAlSi₂O₆
. analcime NaAlSi₂O₆
. sodalite (Na,Cl)AlSiO₄
. haüyne (Na,Ca)AlSiO₄
. noséane (Na)AlSiO₄

Lame mince d'une hawaiite de la Chaine des Puys (France) avec des phénocristaux de pyroxènes avec des fines lattes de plagioclase. Photo Dominique Decobecq.

Feldspaths Tectosilicates [siO₂]0-

Minéraux accessoires

Amphiboles Inosilicates II: [si

4

O

11

]

6-

La formule chimique générale des amphiboles est très complexe, cependant elle est en « gros » :

hornblende brune (riche en fer) : NaCa

2

(Mg,Fe,Al)

5

[(Si,Al)

8

O

22

](OH)

2

Dans les laves les hornblendes peuvent être riche en titane : les kaersutiteMicas Phyllosilicates [si

4

O

10

]

4-

biotite (mica noir) K(Fe,Mg)

3

AlSi

3

O

10

(OH)

2

Nodule de péridotite (olivine et pyroxène) dans bombe volcanique. Photo Dominique Decobecq.

Pyroxènes Inosilicates I [si

2

O

6

]

4-

Olivine (péridots) Nésosilicates (Fe,Mg)

2[

SiO

4

]

forstérite Mg

2

SiO

4

fayalite Fe

2

SiO

4

Oxydes de fer

• hématite Fe
  2
  O
  3
• magnétite Fe
  3
  O
  4

Apatite Ca

3,08

P

1,846

O

8

Sphène Subnésosilicates

[siO

4

TiCaO]

Ces cristaux apparaissent et sont distingués selon leur taille en :

- phénocristaux, les cristaux sont visibles à l'oeil nu,

- les microcristaux, de petites tailles ils sont surtout visibles au microscope.

-aucun minéraux visibles à l'oeil nu et au microscope, car le refroidissement de la coulée fut si rapide que le liquide magmatique s'est transformé en verre. La roche est dite vitreuse, le meilleur exemple est l'obsidienne.

A priori les phénocristaux sont précoces et les microcristaux sont les derniers à cristallisés, mais il existe des exceptions :

- phénocristaux qui sont les derniers à cristalliser car ils avaient une grande vitesse de croissance. C'est le cas dles feldspathoïdes.

- microcristaux précoces, restés petits car leur vitesse de croissance était faible,

- Si la roche volcanique a des phénocristaux ( à ne pas confondre avec des xénocristaux, emportés et englobés par la lave lors de son ascension) inclus dans une pâte microscopique, cette roche est dite porphyrique. En revanche, si la roche (ce qui est souvent le cas) n'a pas de phénocristaux, la lave est dite aphyrique.

Pour découvrir l

es ophiolite

s, cette portion de la croûte océanique

Lien :

http://dominique.decobecq.perso.neuf.fr/rochesmagmatiques.html

[Marc68]

Bonjour Tanguydu30,

merci pour ton exposé ,

cependant il me semble qu'après ''principaux minéraux des laves '' , il y a un souci !

si tu pouvais revoir cela

merci

[tanguydu30]

Je modifierais des que j'aurais du temps.

Sinon merci pour la faute.

[Kayou]

http://www.terraegenesis.org/doc/Trad Classif Streckeisen LeMaitre.pdf

[jean francois06]

@Kayou Un document fort utile, merci!

[jjnom]

@Kayou En échange, celle des british: http://www.bgs.ac.uk/downloads/start.cfm?id=7

[Next50MY]

Aah je vois que Kayou suit avec interet les actus

 

tiens pour les TP : une tonalite mésocrate (c’est plutot normal)

40-50% de minéraux colorés en visu

biotite & hornblende inverifiable

le reste plagio & quartz inverifiable a l’image

est-ce que l’analyse CIPW existe la dessus?

2 decimales comdab

 

site d’Aix toujours bien fait

 

[jjnom]

Bien fait. Vite dit:

- tonalite dans le titre

- diorite quarzique dans le texte

- le graphique met les tonalites dans les diorites quartziques

Avec ça, on est bien avancé.

Vérifier avant d'affirmer ou d'éditer!

 

[trenen23]

Ben, une tonalite au sens IUGS contient 20 % de quartz au minimum et moins de 10 % de feldspath potassique, on peut considérer que c'est une diorite très quartzique ou une granodiorite très pauvre en FK . Dans la mesure ou en diminuant le FK on passe du granite à la granodiorite, si on continue on peut considérer qu'on affaire à une roche de la famille des diorites.

 

Si on veut être plus royaliste que le roi, une tonalite est une tonalite, point barre, mais pour la lithothèque qui est destinée aux élèves ou aux étudiants, diorite a un sens plus accessible.

 

Serge

 

PS, pour la petite histoire, on a identifié en Limousin une "lignée tonalitique" qui est loin de contenir que des tonalites !

 

[jean francois06]

Tonalite de Reverdit, composition minérale : 

Cf : 

 

 

[Next50MY]

il y a 59 minutes, trenen23 a dit :

[...]

PS, pour la petite histoire, on a identifié en Limousin une "lignée tonalitique" qui est loin de contenir que des tonalites !

 

 

C’est l’esprit discuté en ce moment

savoir passer de l’échelle de l’échantillon

à une autre et savoir apprécier la représentativité d’un échantillon ainsi que garder en tête les ordres de grandeurs.

 

L’excès de Strekeisen semble la règle générale, c’est pratique mais je trouve que ça fait by-passer d’autre critères.

[jjnom]

Il y a 2 heures, trenen23 a dit :

Ben, une tonalite au sens IUGS contient 20 % de quartz au minimum et moins de 10 % de feldspath potassique, on peut considérer que c'est une diorite très quartzique ou une granodiorite très pauvre en FK . Dans la mesure ou en diminuant le FK on passe du granite à la granodiorite, si on continue on peut considérer qu'on affaire à une roche de la famille des diorites.

 

Si on veut être plus royaliste que le roi, une tonalite est une tonalite, point barre, mais pour la lithothèque qui est destinée aux élèves ou aux étudiants, diorite a un sens plus accessible.

Je veux bien comprendre le souci de simplification à destination d'un public non spécialisé mais dans ce cas pourquoi faire figurer 2 noms pour le même objet? 

Et l'info mésocrate n'est pas correcte puisque les données de JF06 montrent un max de 20% de mafiques. Gris n'est pas mésocrate.

 

Il y a 1 heure, Next50MY a dit :

L’excès de Strekeisen semble la règle générale, c’est pratique mais je trouve que ça fait by-passer d’autre critères.

Streickeisen et TAS sont les 2 méthodes de référence pour aboutir à des dénominations compréhensibles par tout le monde. Si on veut d'autres classifs basées sur d'autres critères, faut inventer d'autres noms, sinon, c'est la pagaille. Comme c'est déjà assez compliqué comme ça (cf doc Le Maître du lien de Kayou avec toutes les variétés possibles), ce serait bien de ne pas en rajouter.

[Next50MY]

 

ce qui est sympa dans cette anecdote Trenen c’est que cela montre bien que tout comme une série tonalitique, une série gabbroïque a de multiples faciès avec une variabilité de teneurs mineralogique.

quel était le site de cet échantillon ?

[trenen23]

En fait ce qui est un peu gênant, c'est que on garde un nom pour une roche spécifique (qui est de plus inféodée à certains contextes), mais bon !

 

L'histoire de la lignée tonalitique du Limousin, c'est qu'il y a des diorites quartziques mais fort peu de vraies tonalites et que c'en est pas vraiment une........., plutôt une lignée calco-alcaline avec diorites à granodiorites, mais tout le monde n'est pas d'accord...... On les trouvent sur tout l'ouest du Massif Central toujours dans l'Unité Supérieure des Gneiss équivalent du Groupe Leptyno-Amphibolique et coupée de leurs racines 'en plus tardi-métamorphes, vous voyez le truc !

 

L'article de C. Nicollet que je trouve bien fait :  http://christian.nicollet.free.fr/page/enseignement/LicenceSN/granites/steckeisen.html Au passage il prend en compte le problème "indice de coloration".

 

Les classifications c'est bien pour ranger, mais ça finit parfois par occulter qu'une roche magmatique est le résultat de la fusion partielle d'une source dans des conditions précises et de l'évolution du magma produit et que l'histoire qu'elle raconte est plus importante que son nom (d'un autre côté faut bien savoir de quel objet on parle !).

 

Serge

[jean francois06]

Curiosité

 

On touve un article général sur la géologie du limousin sur wikipédia français : https://fr.wikipedia.org/wiki/Géologie_du_Limousin

 

Un article plus centré sur la ligne tonalitique du Limousin sur le wikipédia germanique : https://de.wikipedia.org/wiki/Limousin-Tonalitlinie

 

Wikipédia est étonnant.

[jjnom]

Il y a 2 heures, trenen23 a dit :

Les classifications c'est bien pour ranger, mais ça finit parfois par occulter qu'une roche magmatique est le résultat de la fusion partielle d'une source dans des conditions précises et de l'évolution du magma produit et que l'histoire qu'elle raconte est plus importante que son nom (d'un autre côté faut bien savoir de quel objet on parle !).

+1000.

Un nom, c'est bien pour se comprendre mais ce n'est que le début de l'enquête, la partie la plus passionnante et enrichissante.

[Next50MY]

« tout le monde n'est pas d'accord »

ca fait la richesse du sujet. Si on pouvait tout mettredans une classification ce serait top

 

mais quand on a decrit sur 2-3km un contenu mineralo en detail on voit bien que les facies évoluent.

 

la bonne question est de trouver la representativité de chaque echantillon.

 

typiquement ces lignées dont tu parles s’observent bien sur un certain nombre dz facies du forum, et on est bien en dehors de la theorie des triangles, mais ok que c’est un premier pas.

 

Si tu connais des etudiants passionnés passe leur mon contact

 

concernant Nicollet, sans aucun doute il arrive à des conclusions analogues et il garde un esprit critique basé sur une longue expérience de terrain et de pédagogie : .. « En pratique, comme je l'ai remarqué au dessus, cette classification n'est plus très adaptée pour des roches ayant un IC >50-60%. »

[jean francois06]

Il y a 2 heures, Next50MY a dit :

 

mais quand on a decrit sur 2-3km un contenu mineralo en detail on voit bien que les facies évoluent.

Toujours ce même argument d'autorité, sans argument réel, cela n'est pas recevable.

Argument maintes fois utilisé :

Au départ une microtonalite avec des orthoses.

 

La tonalite avec orthose se confirme, le quartz n'est pas visible sur la photo.

 

Et là, l'argument massue, les kilomètres d'échantillons, et cette phrase "la syénite c'est le pôle alcaline de la tonalite"

Bref, les gars qui utilisent Streckeisen, ils ont sans doute vu seulement 2cm d'échantillons. L' avantage d'une classification c'est que tout le monde sait de quoi on parle. 

D'ailleurs bizarrement la théorie des triangles ne te dérange pas quand elle tombe dans les coupures connues de toi seul. A moins que tu expliques comment tu procèdes.

On remarque la présence de l'argument massue (les centaines d'échantillons).

 

Donc tu l'as dit le plus facile pour se faire comprendre, c'est d'utiliser ce diagramme.

Quand à la représentativité d'un échantillon, il suffit de lire les articles des pétros, des géochimistes pour voir s'il est représentatif ou non. 

Un exemple d'article sur les adakites :

La définition de la roche étudiée :

La localisations des échantillons sur une carte :

 

L'analyse des échantillons (dans cet article, il y en a 6 pages)

Les nuages de points dans les graphiques :

Bref, il faut lire l'article. Les échantillons  sont-ils représentatifs?

 

 

On peut aller voir dans la biblio qui parle en premier d'Adakite : 

 l'article dont sont extraites les figures : http://doc.rero.ch/record/296673/files/egs072.pdf

 

L' adakite sur le site de Nicollet : http://christian.nicollet.free.fr/page/adakites.PDF

 

Et voici une roche dont le nom ne peut être attribué que par la géochimie.

 

 

[Next50MY]

Aaah quelle rigolade

 

la bonne question est pourquoi remettre en question une conclusion finale :

 

« Pourquoi avoir déterré cette partie de fil du mois d'Août »

 

c’est vrai pourquoi remettre en question ce qui est gravé dans la tonalite 4ever ?

 

tout ce baratin lu par personne, c’est une conclusion certaine

[jjnom]

 

il y a 33 minutes, Next50MY a dit :

« Pourquoi avoir déterré cette partie de fil du mois d'Août »

Question en provenance d'un autre fil qui ne cherchait qu'à obtenir une explication au cas où il y aurait une différence d'appréciation.

Détournée au service de ta classique technique clairement explicitée tout récemment : humilier pour évacuer.

C'est de la malhonnêteté de bas étage.

Tu l'auras bien cherché. 

Un conseil et un avertissement à la fois, toi qui aime utiliser les allusions animalières:

pour une bonne cohérence avec la personnalité, la prochaine fois que tu fais refaire tes cartes de visite, fais enlever le p de ton patronyme. Ce sera parfait!

A bon entendeur.

[Next50MY]

Question symptomatique de tes conclusions finales

tu as decidé que c’est un gabbro et n’a meme pas la teneur en quartz, rien aucun %

c’est du vent comdab

 

bien au contraire on est exactement dans le sujet : sur ce bel affleurement chilien on observe une roche mésocrate (dont on ne distingue pas la répartition des minéraux clairs alors que c’est censé être la base pour l’attribution pétro)

 

et quand on regarde ce qui décrit comme « pegmatite » que voit on ?

y a t-il que des feldspaths avec un tel éclat sur cassure ?

 

[jjnom]

Tu me rappelles qui a écrit ceci: 

"Oui anorthosite à diopside collerait bien.

sur ce bloc entrecoupé de filonnets de nature apparemment identique à l’encaissant ce qui offre une belle chronologie à analyser...." ?

Ne viens donc pas faire reproche à d'autres, juste pour satisfaire ton besoin maladif de supériorité, de ce qui aurait valeur d'erreur du même type si erreur il y a.

Dans ce cas, ton avis n'est jamais qu'un autre vent, comme celui des tonalites alcalines (parmi bien d'autres exemples).

 

il y a une heure, Next50MY a dit :

sur ce bel affleurement chilien on observe une roche mésocrate

A la mode Next0,05: une anorthosite mésocrate: impossible.

Ben oui, une anothosite avec mini 90% de plagios, ça laisse peu de place pour aller sur mésocrate.

Maintenant, on peut discuter des particularités des pegmatites et aplites... à moins que tu préfères éviter?

[Next50MY]

C’est impressionnant tous ces chiffres

Mon bon Jef06, t’es mimi avec ton look fun.

les tonalites au depart c’était pour simplifier pour Laurent:

a droite du triangle => beaucoup d’amphiboles

à gauche du triangle => pas d’amphiboles

ahaha j’espere que tu as pas dépensé trop de temps avec ton analyse de texte et saturé ton smartphone avec les copies d’ecran.

Et puis, oui tu as raison pas de quartz alors => monzonite plus logique.

bravo Jef06 !

reste à demontrer

si c’est syenite ou monzonite

la medaille de la relecture pour toi.

 

plus serieusement si tu peux depenser ton energie sur les lames minces et prendre l’ex de opal

pour mettre trois points sur Strekeisen ce sera plus utile que des printscreen de mes messages (genre

denonciation sous l’occupation)

 

 

[jean francois06]

Mon cher Next 0.05 +- 10%,

 

J’ai été passablement chagriné aujourd’hui en lisant le fil sur les roches magmatiques, de découvrir que les dites tonalites, c’était pour simplifier pour Laurent. L’oubli sans doute de votre part de le signaler dès le départ.

Votre vision de la classification QAFP me surprend, mais je me dois de m’incliner devant les kilomètres d’échantillons que vous avez décrits de cette manière. Votre jugement sur beaucoup d’amphiboles aboutissant à la droite du triangle est imparable quand on sait que les tonalites, pour simplifier n’en comportent pas tant que ça.

Je ne ferais pas ici une bataille de chiffre et peut être ai-je été perturbé par tous ces tableaux. Cependant, ceci n’est pas une excuse pour ma négligence et ma monumentale ineptie. J’ai fait une sottise en croyant que vous parliez de tonalites. Pardonnez-moi. Mais Dieu sait que nous sommes tous faillibles.

Eh bien, maintenant que vous avez rectifié ce point, vous pourriez aussi rectifier vos propos au sujet des feldspaths alcalins dans les tonalites. Si vous aviez la gentillesse de le faire, je pense que nous pourrions continuer notre petit échange plus efficacement.

 Une fois encore, je vous prie d’accepter mes plus sincères excuses pour ma malencontreuse étourderie, et je vous remercie de l’attention que vous portez à la mémoire de mon smartphone ainsi qu’à mon précieux temps.

J’attends impatiemment votre prochaine intervention.

 

Avec confiance,

[jjnom]

@trenen23

Il y a 4 heures, Next50MY a dit :

a droite du triangle => beaucoup d’amphiboles

à gauche du triangle => pas d’amphiboles

Donc, au pôle A d'un QAFP, on ne trouve pas de roches contenant des amphiboles.

Que faut-il penser de cette affirmation?