Chapitre II. Magmatisme et roches magmatiques
I. Caractères généraux des magmas
• Un magma est un liquide silicaté, chargé ou non de cristaux et pouvant
contenir une phase fluide.
• Les magmas sont constitués :
o d’une phase liquide (silicaté);
o d’une phase solide: phénocristaux cristallisés à partir du liquide silicaté
(Mg, Fe, Ca, Al, Ti, Na, K, Mn, etc.)
o d’une phase gazeuse (volatils): H2O, CO2, H2S…
Un magma est caractérisé par:
1. Sa composition essentiellement silicatée.
2. Sa température élevée de 600 °C à 1200 °C.
3. Sa viscosité qui lui confère une aptitude à couler.
❖Composition chimique
• Un magma est formé globalement par les constituants chimiques suivants :
*éléments majeurs : SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO, CaO, Na2O, K2O, TiO2,
P2O5.
Ces éléments s’expriment en pourcentage ( % ) ;
• Selon la teneur en SiO2 les magmas sont classés en quatre types:
✓Magmas acides: SiO2 > 62%. Ex: Granite
✓Magmas intermédiaires: 52 < SiO2 < 62% . Ex: Andésite
✓Magmas basiques : 45 < SiO2 < 52%. Ex: Basalte
✓Magmas ultrabasiques: SiO2 < 45% . Ex: Péridotite
* éléments en traces : Zirconium (Zr), Cuivre (Cu), Cobalt (Co), Nickel
(Ni), Uranium (U), Plomb (Pb), Rubidium (Rb), Strontium (Sr)…
Ils s’expriment en ppm (partie pour million)
❖Teneur en SiO2: Acidité
• Si SiO2 augmente, la viscosité augmente : Cas des magmas granitiques qui
sont des magmas riches en silice avec SiO2> 62% et donc des magmas
acides et sont par conséquent des magmas visqueux.
• Si SiO2 diminue, la viscosité diminue : Cas des magmas basaltiques qui sont
des magmas pauvres en silice avec, (45 < SiO2 < 52%) et donc des magmas
basiques et sont par conséquent des magmas fluides.
✓La viscosité (#fluidité) est proportionnelle à l’acidité
Les magmas acides sont visqueux et forment des appareils
en forme de dôme
❖Température
• Si la température augmente, la viscosité diminue, ce qui implique que :
- Les magmas basaltiques qui sont des magmas très chauds, sont fluides.
- Les magmas granitiques qui sont des magmas moins chauds, sont
visqueux.
✓La viscosité est inversement proportionnelle à la
température
❖Teneur en eau
- Si la teneur en eau augmente, la fluidité augmente, la viscosité diminue,
ce qui implique que:
➢Les magmas hydratés (magmas contenant de l’eau) sont des magmas
fluides
➢Les magmas anhydres (magmas sans eau) sont des magmas visqueux.
✓La viscosité est inversement proportionnelle à la
teneur en eau
II. Origine et évolution des magmas
1. Origine des magmas
II. Origine et évolution des magmas
1. Origine des magmas
• Les mécanismes de fusion d’une roche:
❖décompression adiabatique,
❖augmentation de température,
❖abaissement du point de fusion (ajout d’eau)
a. Décompression adiabatique
• Chute brusque de la pression ➔
baisse du point de fusion ➔ le
matériau fond.
• Le magma chaud et léger, remonte
alors rapidement vers la surface, sans
perdre de chaleur (décompression
adiabatique), puis il cristallise
lorsqu’il se trouve au contact de
l’eau.
b. Augmentation de la température
• Deux principaux mécanismes :
• désintégration atomique ➔
Croûte
• courants de convection ➔
manteau
c. Abaissement du point de fusion
• Dans les zones de subduction, la croûte
océanique s’enfonce tout en étant
fortement hydratée.
• L’enfoncement étant rapide, la pression
augmente très vite, alors que
l’augmentation de température présente un
certain retard.
• Les minéraux hydratés (amphiboles,
micas) de la croûte océanique, deviennent
instables et se transforment en minéraux
anhydres.
• L’eau est alors expulsée, et provoque une
baisse du point de fusion.
2. Evolution des magmas
• L’ensemble des processus permettant l’évolution et la
diversification d’un magma : différenciation.
• Plusieurs mécanismes agissent lors de la différenciation
magmatique en fonction de la nature des phases.
a. Cristallisation fractionnée
➢Tout processus permettant de séparer le liquide silicaté et les minéraux
initialement formés.
➢Chimiquement, la cristallisation fractionnée se traduit par la diminution
de la concentration en éléments basiques (Mg, Fe et/ou Ca) et par une
augmentation en éléments alcalins (Na, K) dans les produits magmatiques
au cours de la différenciation.
Liquide initial 1 Olivine + L2
Olivine +
plagioclase + L3
Olivine + plagioclase +
clinopyroxène + L4
• Séries réactionnelles de Bowen
L’ordre de cristallisation des minéraux est défini par la teneur en SiO2 du
magma initial, par la température et par la pression.
b. Immiscibilité de liquides
• Certains types de liquides silicatés ont une composition telle qu’ils se
séparent en deux liquides de compositions différentes.
• Dans un magma riche en silicates et en sulfures; les ensembles sulfurés,
plus denses que le liquide silicaté, se décantent à la base des
épanchements volcaniques, sous forme de nodules (globules) ou de lits
(niveaux).
c. Séparation d'une phase fluide
• Le début de la cristallisation des magmas implique le plus souvent des
phases anhydres et non carbonatées (volatils).
• Ces éléments se concentrent de plus en plus dans la phase liquide
résiduelle jusqu’au moment où la saturation en fluide est atteinte.
• Une phase fluide se sépare alors du magma et entraîne avec elle d’autres
constituants que H2O et CO2 comme par exemple F, Cl, éléments alcalins.
• La composition du magma résiduel est donc modifiée.
d. Mélange de magmas
• On observe fréquemment dans les intrusions magmatiques des enclaves
aux contours arrondis ayant une composition chimique et minéralogique
différente de celle du magma encaissant.
• On interprète ces enclaves qui sont dans certains cas très abondantes
comme des « gouttes » d’un liquide silicaté qui a été mélangé au magma
hôte alors qu’ils étaient toujours à l’état liquide (totalement ou
partiellement).
e. Assimilation
• Comme les magmas se mettent en place dans un ensemble de roches
encaissantes et prennent un certain temps pour cristalliser.
• Ces magmas subissent un certain degré de contamination par assimilation
des roches encaissantes.
• Cette assimilation est, soit simplement physique, soit les roches de
l’encaissant sont partiellement ou totalement dissoutes dans le magma.
3. Diagrammes de phases
• Pour comprendre les processus par lesquels cristallisent les liquides
silicatés pour donner des roches ignées, des diagrammes dits de «
Phases » sont utilisés pour expliquer les relations chimiques entre des
minéraux dans des systèmes binaires ou ternaires.
• Diagramme de phases : représentation graphique des champs de
stabilité des phases en fonction de l’évolution de deux ou de plusieurs
paramètres (généralement Température et composition chimique).
• Phase : partie homogène, physiquement séparable d’un système.
• La règle de phase est donnée par
l’équation :
• f = C - Ф + N.
• (avec Ф = nombre de phases, C =
nombre de constituants ; N = nombre
de variables dans le système (en général
N = 2) ; f = variance ou degré de liberté).
• Sur le diagramme ci-contre, on a au
point a ;
• C = 1, Ф = 3, N = 2
• f = 1 – 3 + 2 = 0, c’est le point invariant.
Diagramme de phase du système à un seul
composant (Al2SiO5) (d’après Holdaway,
1971).
a. Systèmes binaires avec eutectique
• Fusion complète de l’anorthite à
1553°C
• Parallèlement la fusion du diopside
s’établit à 1392°C
• Les courbes convergeant vers le point
de dépression, ➔ « liquidus ».
• Point de rencontre des liquidus et
solidus : point eutectique (1274°C)
• La courbe « solidus » sépare le
domaine An + Di des autres domaines
où le liquide est présent.
b. Systèmes binaires avec péritectique
• Beaucoup de minéraux fondent pour donner un liquide ayant la même composition
que le solide ➔ fusion congruente.
• La réaction de fusion congruente peut être écrite :
CaMgSi2O6= CaMgSi2O6 (fusion du diopside).
• Lorsque l’enstatite est chauffée à son point de fusion, le liquide produit est plus riche
en silice que l’enstatite, et les résidus solides se transforment en olivine ➔ « fusion
incongruente ».
• La réaction de fusion de l’enstatite est appelée « réaction péritectique » et peut
s’écrire : Mg2Si2O6 = Mg2SiO4 + SiO2
Enstatite Forstérite liquide
• Le diagramme ci-contre montre un point
eutectique où réagissent le liquide avec
l’enstatite et la silice.
• On y observe également un point invariant où
coexistent forstérite, enstatite et liquide. Ce
point est dit « péritectique P ».
• La différence entre point eutectique et
péritectique réside dans le fait qu’à
l’eutectique, le liquide réagit pour former
deux phases solides, alors qu’au péritectique,
un solide réagit avec le liquide pour former
une autre phase solide
c. Systèmes binaires avec solution solide
complète
• Ce système ne peut avoir que deux
phases : un liquide et un solide, qui
sont tous deux des solutions entre des
compositions extrêmes.
• Ce système n’a pas de point
eutectique.
• Ce diagramme de phase admet deux
lignes : le liquidus et le solidus.
➢Soit un mélange présentant les
caractéristiques suivantes:
Ab = 65 %
An = 35 %
T0 = 1500°C .
➢ Decrivez la cristallisation de ce
liquide.
III. Modes de gisement des roches magmatiques
• Organisation générale des ensembles de roches magmatiques.
• Il dépend de la nature et du mode de refroidissement du magma.
• Refroidissement en profondeur ➔ formation de roches plutoniques
(refroidissement lent du magma en grande profondeur) ou
hypovolcaniques (roches formées à de faibles profondeurs ne dépassant
pas 1 km).
• Refroidissement rapide du magma ➔ formation des roches volcaniques.
Dans ce cas, les roches forment des appareils variés autour des points
d’émission (volcans).
1. Mode de gisement des roches plutoniques et hypovolcaniques
• Selon la relation des roches magmatiques avec les roches encaissantes,
on distingue :
1. Mode de gisement des roches plutoniques et hypovolcaniques
• Selon la relation des roches magmatiques avec les roches encaissantes,
on distingue :
❖Les roches concordantes, qui sont formées par l’intrusion du magma
parallèlement aux roches encaissantes.
A cette classe appartiennent les sills, les laccolites et les lopolites.
❖Les roches discordantes lorsque les roches magmatiques recoupent
les roches encaissantes.
Les dykes, les stocks et les batholites appartiennent à cette classe.
1: dyke 4: Lopolite
2: Sill 5: Batholithe
3: Laccolite
1
2
3
4
6
7
2. Mode de gisement des roches volcaniques
• En général, les magmas produits à l’intérieur de la Terre ont tendance à
remonter à la surface car la densité du magma est inférieure à la densité
du milieu solide environnant.
• Le magma contient du gaz dissous.
• A une certaine profondeur, la pression est telle que le gaz dissous se
sépare du magma et forme des bulles.
• Ces bulles ont tendance à s’étendre lorsque la pression diminue.
❖Si la partie liquide du magma a une faible viscosité, le gaz peut
s’étendre facilement, et à la surface une éruption non explosive se
produit, sous forme de coulée de lave.
❖Si la partie liquide du magma a une forte viscosité, le gaz rencontre une
forte résistance de la part du liquide et ne peut s’étendre facilement.
• En fonction de la quantité de gaz dissous dans un magma et de sa
viscosité, on distingue des éruptions : explosives et non explosives.
a. Eruptions non explosives
• Les éruptions non explosives sont caractéristiques des magmas de faible
viscosité, et à faible teneur en gaz dissous ➔ Ce sont les magmas
basaltiques.
• Des coulées de laves sont produits par ces éruptions et se déplacent
progressivement loin de leur cheminée éruptive à travers des pentes.
• Parfois, les laves s’écoulent à partir de longues fissures (éruption
fissurale).
• Les coulées de laves sous-marines forment : les laves en coussins
(Pillow-Lava) : il s’agit de boules de 0,6 à 2 m sur 0,3 à 1 m qui
s’empilent les unes sur les autres.
• Parfois, des éruptions non explosives se produisent lorsque la viscosité
du magma est élevée mais sa teneur en gaz est très faible.
Dans ce cas, la lave s’empile sur la cheminée et forme un dôme
volcanique.
Dôme volcanique
b. Eruptions explosives
• Les éruptions explosives sont caractéristiques des magmas de
viscosité élevée et à teneur importante en gaz dissous. Ce sont les
magmas andésitiques et rhyolitiques.
• L’explosion due au gaz dissous va briser le magma en fragments.
• Ces fragments liquides vont se solidifier lorsqu’ils sont projetés en
l’air et formeront les fragments pyroclastiques.
• On appelle Téphras ou Pyroclastites, les produits solides projetés
par les volcans.
3. Les édifices volcaniques
En fonction du mécanisme des éruptions qui dépend de la température,
viscosité et composition chimique du magma, on distingue quatre
morphologies de volcans.
a. Les volcans-boucliers (Type Hawaïen)
Les volcans-boucliers sont formés par des écoulements successifs de laves
(de nature basaltique) très fluides édifiant des cônes à faibles pentes (2 à
10°). La vitesse d’écoulement des laves peut atteindre 40 à 60 km/h au
maximum
b. Les volcans mixtes ou stratovolcans (Type Strombolien)
• Les stratovolcans sont caractérisés par une alternance de coulées de laves (basalte,
andésite) avec des couches pyroclastiques (blocs, lapillis et cendres).
• Les stratovolcans possèdent un cratère à leur sommet, formé par des éruptions
explosives.
• Ces cratères sont parfois remplis par des coulées de lave ou dômes de lave et plus
rarement par un lac d’eau.
c. Les cônes de scories ou de cendres (Type Vulcanien)
• Les éruptions de ces volcans sont essentiellement explosives et
s’accompagnent de projections de magmas acides visqueux saturés de
gaz.
• Le cône est principalement constitué par des pyroclastites (bombes,
lapillis et cendres), d’où le nom donné à ce type de volcans.
• Les cônes de cendres se forment sur les flancs des stratovolcans ou près
de leur sommet.
d. Les dômes volcaniques (Type Péléen)
Les dômes volcaniques sont formés par l’extrusion de magmas visqueux
acides ou intermédiaires très pauvres en gaz.
IV. Texture des roches magmatiques
• La texture, concerne la disposition élémentaire des minéraux, définie par
leur taille (granulométrie), leur forme et leur arrangement.
• Elle est sous la dépendance directe des conditions de leur cristallisation et
reflète par conséquent le déroulement de celle-ci.
1. La texture grenue (ou phanéritique)
• Elle qualifie les roches qui ont entièrement cristallisées et dont les minéraux
sont encore visibles à l’œil nu.
• Cette texture caractérise les roches magmatiques plutoniques.
• Elle résulte d’un refroidissement lent en profondeur.
2. La texture microlitique (aphanitique)
• Elle montre de nombreux cristaux de petite taille (microlites) associés à
une pâte ou verre.
• Cette texture indique un refroidissement rapide du magma.
• C’est la texture caractéristique des roches magmatiques volcaniques.
3. La texture vitreuse
• Elle Concerne les roches magmatiques constituées de verre.
• Ces roches sont composées principalement de quartz issu d'un
refroidissement extrême du magma en surface.
4. La texture pegmatitique
• Texture d'une roche magmatique ayant des minéraux de dimension
centimétrique, décimétrique ou exceptionnellement métrique.
• La texture pegmatitique indique un refroidissement très lent du magma.
5. En fonction de la dimension relative des cristaux
a. Equigranulaire : texture des RM dont les minéraux sont de même
dimensions.
b. Texture porphyrique : texture d’une RM ayant de gros cristaux pris
dans une matrice à grains fins (texture aphanitique) et de même nature que
celle des gros cristaux.
• Les gros cristaux, dont la taille peut dépasser 1 cm, sont appelés
phénocristaux.
• La texture porphyrique est typique des roches magmatiques qui ont subi
deux temps de cristallisation.
c. Texture vitrophyrique: fait référence à une roche à cristaux assez
grands prise dans une pâte vitreuse.
6. En fonction des relations mutuelles entre cristaux
a. Texture poecilitique : concerne les roches magmatiques dans
lesquelles un grand cristal d’un minéral contient de nombreux petits
cristaux d’un autre minéral.
b. Textures doléritiques
- Texture ophitique : cette texture se caractérise par la présence de grands
cristaux de pyroxène (augite) englobant des petites lames de plagioclases.
- Texture subophitique : similaire à la texture ophitique, mais dans ce cas,
les lames de plagioclases ne sont pas entièrement englobées par le
pyroxène.
- Texture intergranulaire : texture dans laquelle les espaces entre les
lames de plagioclases sont occupées par des minéraux ferro-magnésiens (
pyroxène ou l’olivine).
- Texture intersertale : similaire à la texture intergranulaire, mais dans ce
cas les espaces entre les lames de plagioclases sont occupées par du verre
ou de la calcite.
VI. Composition chimique et minéralogique des
roches magmatiques
1. Composition chimique
• On divise habituellement les éléments entre les catégories suivantes :
oLes éléments majeurs : concentrations > 1 % dans les matériaux géologiques.
(Si, Al, Fe ...)
oLes éléments mineurs : teneurs comprises entre 0,1 et 1 % en masses d’oxydes.
(MnO et P2O5)
oLes éléments en traces: < inférieures à 0,1 %. (Sr, Rb, Zr, Ni, Cu, Pb, etc...)
2. Composition minéralogique
• S’exprime quantitativement par le pourcentage des minéraux réellement
observés dans la roche : c’est la composition modale ou mode.
• La composition modale est déterminée par l’analyse macroscopique et
microscopique des roches.
• Il faut, pour cela, identifier les différents minéraux de la roche et exprimer
le pourcentage du volume occupé par chaque minéral.
Les minéraux qui constituent plus de 99 % des roches
magmatiques appartiennent à 8 groupes : quartz, feldspaths,
feldspathoïdes, olivines, pyroxènes, amphiboles, biotites
(micas), oxydes de fer et de titane.
Quartz
• Le quartz (silice, SiO2)
représente environ 12 %
de l’ensemble des
minéraux des roches
magmatiques.
• Il a un éclat vitreux,
raye le verre et ne
possède pas de clivage.
Les feldspaths
• Les feldspaths sont les constituants essentiels des roches magmatiques, plutoniques
(59,5 % des minéraux des roches magmatiques).
• En général, les plagioclases sont de couleur blanche quand ils sont frais et l’orthose
est de couleur rose.
• L’éclat est plus ou moins vitreux, ils rayent l’acier, ils montrent des plans de clivage
qui miroitent en faisant jouer la lumière.
Les feldspathoïdes
• Les feldspathoïdes sont des aluminosilicates de Na et K, très pauvres en
silice, et qui se rencontrent dans des roches riches en Na2O et K2O
(alcalines) et pauvres en SiO2 (sous-saturées).
• Les principaux feldspathoïdes sont :
o La néphéline: Na3K[AlSiO4] (éclat gras, teinte grisâtre, jaunâtre ou
rougeâtre, pas de clivage.
oLa sodalite: Na8Al6Si6O24Cl2
oLa leucite: KAlSi2O
Les Olivines
• Les olivines se rencontrent dans les roches basiques (gabbro, basalte) et
ultrabasiques (Péridotites).
• Elles sont de couleur vert jaunâtre à vert olive claire à éclat vitreux et à
dureté supérieur à celle du verre.
Les Pyroxènes
• Les pyroxènes se rencontrent surtout dans les roches basiques (gabbros et
basaltes) et ultrabasiques.
• Elles sont automorphes, de couleur noire (augite) verte plus ou moins
soutenue (diopside), éclat brillants en cassure fraîche dureté de l’ordre du
fer.
Les amphiboles
• Ce sont des minéraux colorés. Ils sont généralement de couleur noire à vert-noir ; bleu-gris.
• Elles apparaissent en fibres ou aiguilles leur dureté est inférieure à celle du fer.
Les Biotites
• Les biotites
apparaissent sous
forme de paillettes,
d’un noir brillant (éclat
métallique).
VII. Classification des roches magmatiques
• Les classifications les plus utilisées sont celles basées sur :
o la granulométrie ou la texture de la roche;
o la composition minéralogique:
- En fonction de la coloration
- En fonction de la saturation
o la composition chimique:
- En fonction l’acidité
- En fonction de la saturation
- En fonction de l’alcalinité (Na + K comparé á Ca)
- Les diagrammes de TAS
1. Composition minéralogique ou modale
• Les minéraux constituant les roches magmatiques peuvent être classés en
fonction de leur couleur en deux classes :
• Les minéraux blancs: Quartz ; Feldspaths alcalins (orthose, sanidine,
albite) ; Feldspaths calco-sodiques ou plagioclases ; Feldspathoïdes
(leucite, néphéline).
• Les minéraux colorés: Olivines; Pyroxènes; Amphiboles; Micas.
a. Minéraux cardinaux (minéraux blancs)
• Selon la présence ou l’absence des minéraux cardinaux, on distingue six
groupes ou divisions :
b. Saturation
• Selon le degré de saturation en silice on distingue les roches ayant un excès
de SiO2 (roches contenant du quartz), de ceux qui n’en contiennent pas.
- Une roche sursaturée : roche qui contient du quartz (>20%).
- Une roche saturée : roche qui contient peu de quartz (<10%), pas de
feldspathoïde, présence de feldspaths.
- Une roche sous-saturée : roche qui contient du feldspathoïde, et/ou de
l’olivine (pas de quartz).
c. Composition modale
• Selon la proportion et la nature des principaux minéraux, les roches sont
réparties en classes, ordres et groupes.
❑Les classes : La quantité de minéraux colorés.
On utilise pour cela l’indice de coloration :
M = 100 – (Q + Feldspaths) ➔ pour les roches à quartz
M = 100 – (Feldspaths + Feldspathoïdes) ➔ pour les roches à
feldspathoïdes.
• Les roches sont ainsi classées en :
✓Roches hololeucocrates (blanches) ➔ 0-10 %
✓Roches leucocrates ➔ 10-35 %
✓Roches mésocrates ➔ 35-65 %
✓Roches mélanocrates ➔ 65-90 %
✓Roches holomélanocrates (noires) ➔ 90-100 %
❑ Les ordres : indice de saturation
➔ pour les roches à quartz
➔ pour les roches à feldspathoïdes
Q = quartz ; F = feldspaths ; f = feldspathoïdes.
❑Les groupes : Alcalinité de la roche
➢Les roches sont classées en groupes selon la nature des feldspaths, c'est-à-
dire du point de vue chimique selon la teneur de la roche en K2O, Na2O et
CaO. On distingue ainsi :
✓Les roches alcalines : roches à feldspaths alcalins dominants
✓Les roches calco-alcalines : roches à feldspaths alcalins et plagioclases.
✓Les roches calco-sodiques : roches à plagioclases dominants ➔ deux
classes :
oLes roches à plagioclases basiques : roches riches en anorthite
oLes roches à plagioclases acides : roches riches en albite.
• Ces divisions peuvent être précisées au moyen de l’indice feldspathique
(If):
✓0-10 ➔ roches holoplagioclasiques
✓10-40 ➔ roches subplagioclasiques
✓40-60 ➔ roches monzonitiques
✓60-80 ➔ roches subalcalines
✓90-100➔ roches alcalines
If = 100 - f
d. La couleur de la roche
Selon ce critère, les roches sont classées en :
❑Roches felsiques : ce sont les roches qui contiennent beaucoup de
minéraux clairs (feldspaths et quartz);
❑Roches mafiques : ce sont les roches qui contiennent une grande
proportion de minéraux colorés (minéraux mafiques: Mg et Fe) ;
❑Roches ultramafiques : ce sont les roches qui sont composées
essentiellement de minéraux mafiques.
2. Composition chimique
3. Classification de Streckeisen
• Dans le but d’unifier la terminologie des roches magmatiques, l’Union
Internationale des Sciences Géologiques (U.I.S.G.) recommande d’utiliser
la classification de Streckeisen (1974) appelée aussi : classification
internationale.
• Pour classer les roches magmatiques, selon Streckeisen, il faut suivre les
étapes suivantes :
❖distinguer entre minéraux mafiques ou colorés (olivines, pyroxènes,
amphiboles, biotite) et minéraux felsiques ou clairs (minéraux cardinaux :
quartz, feldspaths, feldspathoïdes).
❖séparer les roches contenant moins de 90% de mafites et les roches
renfermant plus de 90% de mafites (mafitites = péridotites, pyroxénites).
•La classification des roches à moins de 90% de mafites
fait intervenir les minéraux clairs suivant les paramètres
minéralogiques Q, A, F, P de Streckeisen.
a- Les roches plutoniques
•La classification des mafites se base sur les minéraux
colorés (olivines, clinopyroxènes, orthopyroxènes).
•Les mafites se classent dans le diagramme triangulaire
Ol-Opx-Cpx.
• Lorsque la proportion de minéraux mafiques est supérieure à 90%, on
détermine le nom de la roche en considérant les proportions relatives de
l’olivine, de l’orthopyroxène et du clinopyroxène
b- Les roches volcaniques
• La présence d’une proportion plus
ou moins importante de verre dans
les roches volcaniques rend
délicate la classification sur la base
des proportions des différents
minéraux.
• Néanmoins, en première
approximation, on utilise celles-ci
pour donner un nom préliminaire à
une roche volcanique.
• Ces proportions sont reportées
dans un losange Q (quartz)
A(feldspath alcalin) P(plagioclase)
- F(feldspathoïdes) semblable à
celui utilisé pour les roches
plutoniques.
4. Classification basée sur le
diagramme TAS (total alkali Si)
• De manière à tenir compte de la
présence de verre dans les roches
volcaniques, on utilise également
une classification basée sur la
composition chimique globale
des échantillons.
• Dans un diagramme X-Y, on
reporte en abscisse la teneur en
SiO2 et en ordonnée la somme
des alcalins (Na2O+K2O)
(diagramme TAS (total alkali Si)
(Le Bas et al., 1992).
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    Chapitre II. Magmatismeet roches magmatiques
  • 2.
    I. Caractères générauxdes magmas • Un magma est un liquide silicaté, chargé ou non de cristaux et pouvant contenir une phase fluide. • Les magmas sont constitués : o d’une phase liquide (silicaté); o d’une phase solide: phénocristaux cristallisés à partir du liquide silicaté (Mg, Fe, Ca, Al, Ti, Na, K, Mn, etc.) o d’une phase gazeuse (volatils): H2O, CO2, H2S… Un magma est caractérisé par: 1. Sa composition essentiellement silicatée. 2. Sa température élevée de 600 °C à 1200 °C. 3. Sa viscosité qui lui confère une aptitude à couler.
  • 3.
    ❖Composition chimique • Unmagma est formé globalement par les constituants chimiques suivants : *éléments majeurs : SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5. Ces éléments s’expriment en pourcentage ( % ) ; • Selon la teneur en SiO2 les magmas sont classés en quatre types: ✓Magmas acides: SiO2 > 62%. Ex: Granite ✓Magmas intermédiaires: 52 < SiO2 < 62% . Ex: Andésite ✓Magmas basiques : 45 < SiO2 < 52%. Ex: Basalte ✓Magmas ultrabasiques: SiO2 < 45% . Ex: Péridotite
  • 5.
    * éléments entraces : Zirconium (Zr), Cuivre (Cu), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Uranium (U), Plomb (Pb), Rubidium (Rb), Strontium (Sr)… Ils s’expriment en ppm (partie pour million)
  • 6.
    ❖Teneur en SiO2:Acidité • Si SiO2 augmente, la viscosité augmente : Cas des magmas granitiques qui sont des magmas riches en silice avec SiO2> 62% et donc des magmas acides et sont par conséquent des magmas visqueux. • Si SiO2 diminue, la viscosité diminue : Cas des magmas basaltiques qui sont des magmas pauvres en silice avec, (45 < SiO2 < 52%) et donc des magmas basiques et sont par conséquent des magmas fluides. ✓La viscosité (#fluidité) est proportionnelle à l’acidité
  • 7.
    Les magmas acidessont visqueux et forment des appareils en forme de dôme
  • 9.
    ❖Température • Si latempérature augmente, la viscosité diminue, ce qui implique que : - Les magmas basaltiques qui sont des magmas très chauds, sont fluides. - Les magmas granitiques qui sont des magmas moins chauds, sont visqueux. ✓La viscosité est inversement proportionnelle à la température
  • 10.
    ❖Teneur en eau -Si la teneur en eau augmente, la fluidité augmente, la viscosité diminue, ce qui implique que: ➢Les magmas hydratés (magmas contenant de l’eau) sont des magmas fluides ➢Les magmas anhydres (magmas sans eau) sont des magmas visqueux. ✓La viscosité est inversement proportionnelle à la teneur en eau
  • 11.
    II. Origine etévolution des magmas 1. Origine des magmas
  • 12.
    II. Origine etévolution des magmas 1. Origine des magmas • Les mécanismes de fusion d’une roche: ❖décompression adiabatique, ❖augmentation de température, ❖abaissement du point de fusion (ajout d’eau)
  • 13.
    a. Décompression adiabatique •Chute brusque de la pression ➔ baisse du point de fusion ➔ le matériau fond. • Le magma chaud et léger, remonte alors rapidement vers la surface, sans perdre de chaleur (décompression adiabatique), puis il cristallise lorsqu’il se trouve au contact de l’eau.
  • 14.
    b. Augmentation dela température • Deux principaux mécanismes : • désintégration atomique ➔ Croûte • courants de convection ➔ manteau
  • 15.
    c. Abaissement dupoint de fusion • Dans les zones de subduction, la croûte océanique s’enfonce tout en étant fortement hydratée. • L’enfoncement étant rapide, la pression augmente très vite, alors que l’augmentation de température présente un certain retard. • Les minéraux hydratés (amphiboles, micas) de la croûte océanique, deviennent instables et se transforment en minéraux anhydres. • L’eau est alors expulsée, et provoque une baisse du point de fusion.
  • 16.
    2. Evolution desmagmas • L’ensemble des processus permettant l’évolution et la diversification d’un magma : différenciation. • Plusieurs mécanismes agissent lors de la différenciation magmatique en fonction de la nature des phases.
  • 17.
    a. Cristallisation fractionnée ➢Toutprocessus permettant de séparer le liquide silicaté et les minéraux initialement formés. ➢Chimiquement, la cristallisation fractionnée se traduit par la diminution de la concentration en éléments basiques (Mg, Fe et/ou Ca) et par une augmentation en éléments alcalins (Na, K) dans les produits magmatiques au cours de la différenciation.
  • 18.
    Liquide initial 1Olivine + L2 Olivine + plagioclase + L3 Olivine + plagioclase + clinopyroxène + L4
  • 19.
    • Séries réactionnellesde Bowen L’ordre de cristallisation des minéraux est défini par la teneur en SiO2 du magma initial, par la température et par la pression.
  • 20.
    b. Immiscibilité deliquides • Certains types de liquides silicatés ont une composition telle qu’ils se séparent en deux liquides de compositions différentes. • Dans un magma riche en silicates et en sulfures; les ensembles sulfurés, plus denses que le liquide silicaté, se décantent à la base des épanchements volcaniques, sous forme de nodules (globules) ou de lits (niveaux).
  • 21.
    c. Séparation d'unephase fluide • Le début de la cristallisation des magmas implique le plus souvent des phases anhydres et non carbonatées (volatils). • Ces éléments se concentrent de plus en plus dans la phase liquide résiduelle jusqu’au moment où la saturation en fluide est atteinte. • Une phase fluide se sépare alors du magma et entraîne avec elle d’autres constituants que H2O et CO2 comme par exemple F, Cl, éléments alcalins. • La composition du magma résiduel est donc modifiée.
  • 23.
    d. Mélange demagmas • On observe fréquemment dans les intrusions magmatiques des enclaves aux contours arrondis ayant une composition chimique et minéralogique différente de celle du magma encaissant. • On interprète ces enclaves qui sont dans certains cas très abondantes comme des « gouttes » d’un liquide silicaté qui a été mélangé au magma hôte alors qu’ils étaient toujours à l’état liquide (totalement ou partiellement).
  • 24.
    e. Assimilation • Commeles magmas se mettent en place dans un ensemble de roches encaissantes et prennent un certain temps pour cristalliser. • Ces magmas subissent un certain degré de contamination par assimilation des roches encaissantes. • Cette assimilation est, soit simplement physique, soit les roches de l’encaissant sont partiellement ou totalement dissoutes dans le magma.
  • 25.
    3. Diagrammes dephases • Pour comprendre les processus par lesquels cristallisent les liquides silicatés pour donner des roches ignées, des diagrammes dits de « Phases » sont utilisés pour expliquer les relations chimiques entre des minéraux dans des systèmes binaires ou ternaires. • Diagramme de phases : représentation graphique des champs de stabilité des phases en fonction de l’évolution de deux ou de plusieurs paramètres (généralement Température et composition chimique). • Phase : partie homogène, physiquement séparable d’un système.
  • 26.
    • La règlede phase est donnée par l’équation : • f = C - Ф + N. • (avec Ф = nombre de phases, C = nombre de constituants ; N = nombre de variables dans le système (en général N = 2) ; f = variance ou degré de liberté). • Sur le diagramme ci-contre, on a au point a ; • C = 1, Ф = 3, N = 2 • f = 1 – 3 + 2 = 0, c’est le point invariant. Diagramme de phase du système à un seul composant (Al2SiO5) (d’après Holdaway, 1971).
  • 27.
    a. Systèmes binairesavec eutectique • Fusion complète de l’anorthite à 1553°C • Parallèlement la fusion du diopside s’établit à 1392°C • Les courbes convergeant vers le point de dépression, ➔ « liquidus ». • Point de rencontre des liquidus et solidus : point eutectique (1274°C) • La courbe « solidus » sépare le domaine An + Di des autres domaines où le liquide est présent.
  • 28.
    b. Systèmes binairesavec péritectique • Beaucoup de minéraux fondent pour donner un liquide ayant la même composition que le solide ➔ fusion congruente. • La réaction de fusion congruente peut être écrite : CaMgSi2O6= CaMgSi2O6 (fusion du diopside). • Lorsque l’enstatite est chauffée à son point de fusion, le liquide produit est plus riche en silice que l’enstatite, et les résidus solides se transforment en olivine ➔ « fusion incongruente ». • La réaction de fusion de l’enstatite est appelée « réaction péritectique » et peut s’écrire : Mg2Si2O6 = Mg2SiO4 + SiO2 Enstatite Forstérite liquide
  • 29.
    • Le diagrammeci-contre montre un point eutectique où réagissent le liquide avec l’enstatite et la silice. • On y observe également un point invariant où coexistent forstérite, enstatite et liquide. Ce point est dit « péritectique P ». • La différence entre point eutectique et péritectique réside dans le fait qu’à l’eutectique, le liquide réagit pour former deux phases solides, alors qu’au péritectique, un solide réagit avec le liquide pour former une autre phase solide
  • 30.
    c. Systèmes binairesavec solution solide complète • Ce système ne peut avoir que deux phases : un liquide et un solide, qui sont tous deux des solutions entre des compositions extrêmes. • Ce système n’a pas de point eutectique. • Ce diagramme de phase admet deux lignes : le liquidus et le solidus.
  • 32.
    ➢Soit un mélangeprésentant les caractéristiques suivantes: Ab = 65 % An = 35 % T0 = 1500°C . ➢ Decrivez la cristallisation de ce liquide.
  • 36.
    III. Modes degisement des roches magmatiques • Organisation générale des ensembles de roches magmatiques. • Il dépend de la nature et du mode de refroidissement du magma. • Refroidissement en profondeur ➔ formation de roches plutoniques (refroidissement lent du magma en grande profondeur) ou hypovolcaniques (roches formées à de faibles profondeurs ne dépassant pas 1 km). • Refroidissement rapide du magma ➔ formation des roches volcaniques. Dans ce cas, les roches forment des appareils variés autour des points d’émission (volcans).
  • 37.
    1. Mode degisement des roches plutoniques et hypovolcaniques • Selon la relation des roches magmatiques avec les roches encaissantes, on distingue :
  • 38.
    1. Mode degisement des roches plutoniques et hypovolcaniques • Selon la relation des roches magmatiques avec les roches encaissantes, on distingue : ❖Les roches concordantes, qui sont formées par l’intrusion du magma parallèlement aux roches encaissantes. A cette classe appartiennent les sills, les laccolites et les lopolites. ❖Les roches discordantes lorsque les roches magmatiques recoupent les roches encaissantes. Les dykes, les stocks et les batholites appartiennent à cette classe.
  • 39.
    1: dyke 4:Lopolite 2: Sill 5: Batholithe 3: Laccolite
  • 40.
  • 41.
    2. Mode degisement des roches volcaniques • En général, les magmas produits à l’intérieur de la Terre ont tendance à remonter à la surface car la densité du magma est inférieure à la densité du milieu solide environnant. • Le magma contient du gaz dissous. • A une certaine profondeur, la pression est telle que le gaz dissous se sépare du magma et forme des bulles. • Ces bulles ont tendance à s’étendre lorsque la pression diminue.
  • 42.
    ❖Si la partieliquide du magma a une faible viscosité, le gaz peut s’étendre facilement, et à la surface une éruption non explosive se produit, sous forme de coulée de lave. ❖Si la partie liquide du magma a une forte viscosité, le gaz rencontre une forte résistance de la part du liquide et ne peut s’étendre facilement. • En fonction de la quantité de gaz dissous dans un magma et de sa viscosité, on distingue des éruptions : explosives et non explosives.
  • 43.
    a. Eruptions nonexplosives • Les éruptions non explosives sont caractéristiques des magmas de faible viscosité, et à faible teneur en gaz dissous ➔ Ce sont les magmas basaltiques. • Des coulées de laves sont produits par ces éruptions et se déplacent progressivement loin de leur cheminée éruptive à travers des pentes. • Parfois, les laves s’écoulent à partir de longues fissures (éruption fissurale).
  • 44.
    • Les couléesde laves sous-marines forment : les laves en coussins (Pillow-Lava) : il s’agit de boules de 0,6 à 2 m sur 0,3 à 1 m qui s’empilent les unes sur les autres. • Parfois, des éruptions non explosives se produisent lorsque la viscosité du magma est élevée mais sa teneur en gaz est très faible. Dans ce cas, la lave s’empile sur la cheminée et forme un dôme volcanique.
  • 46.
  • 48.
    b. Eruptions explosives •Les éruptions explosives sont caractéristiques des magmas de viscosité élevée et à teneur importante en gaz dissous. Ce sont les magmas andésitiques et rhyolitiques. • L’explosion due au gaz dissous va briser le magma en fragments. • Ces fragments liquides vont se solidifier lorsqu’ils sont projetés en l’air et formeront les fragments pyroclastiques. • On appelle Téphras ou Pyroclastites, les produits solides projetés par les volcans.
  • 49.
    3. Les édificesvolcaniques En fonction du mécanisme des éruptions qui dépend de la température, viscosité et composition chimique du magma, on distingue quatre morphologies de volcans.
  • 50.
    a. Les volcans-boucliers(Type Hawaïen) Les volcans-boucliers sont formés par des écoulements successifs de laves (de nature basaltique) très fluides édifiant des cônes à faibles pentes (2 à 10°). La vitesse d’écoulement des laves peut atteindre 40 à 60 km/h au maximum
  • 51.
    b. Les volcansmixtes ou stratovolcans (Type Strombolien) • Les stratovolcans sont caractérisés par une alternance de coulées de laves (basalte, andésite) avec des couches pyroclastiques (blocs, lapillis et cendres). • Les stratovolcans possèdent un cratère à leur sommet, formé par des éruptions explosives. • Ces cratères sont parfois remplis par des coulées de lave ou dômes de lave et plus rarement par un lac d’eau.
  • 53.
    c. Les cônesde scories ou de cendres (Type Vulcanien) • Les éruptions de ces volcans sont essentiellement explosives et s’accompagnent de projections de magmas acides visqueux saturés de gaz. • Le cône est principalement constitué par des pyroclastites (bombes, lapillis et cendres), d’où le nom donné à ce type de volcans. • Les cônes de cendres se forment sur les flancs des stratovolcans ou près de leur sommet.
  • 55.
    d. Les dômesvolcaniques (Type Péléen) Les dômes volcaniques sont formés par l’extrusion de magmas visqueux acides ou intermédiaires très pauvres en gaz.
  • 57.
    IV. Texture desroches magmatiques • La texture, concerne la disposition élémentaire des minéraux, définie par leur taille (granulométrie), leur forme et leur arrangement. • Elle est sous la dépendance directe des conditions de leur cristallisation et reflète par conséquent le déroulement de celle-ci.
  • 58.
    1. La texturegrenue (ou phanéritique) • Elle qualifie les roches qui ont entièrement cristallisées et dont les minéraux sont encore visibles à l’œil nu. • Cette texture caractérise les roches magmatiques plutoniques. • Elle résulte d’un refroidissement lent en profondeur.
  • 59.
    2. La texturemicrolitique (aphanitique) • Elle montre de nombreux cristaux de petite taille (microlites) associés à une pâte ou verre. • Cette texture indique un refroidissement rapide du magma. • C’est la texture caractéristique des roches magmatiques volcaniques.
  • 60.
    3. La texturevitreuse • Elle Concerne les roches magmatiques constituées de verre. • Ces roches sont composées principalement de quartz issu d'un refroidissement extrême du magma en surface.
  • 61.
    4. La texturepegmatitique • Texture d'une roche magmatique ayant des minéraux de dimension centimétrique, décimétrique ou exceptionnellement métrique. • La texture pegmatitique indique un refroidissement très lent du magma.
  • 62.
    5. En fonctionde la dimension relative des cristaux a. Equigranulaire : texture des RM dont les minéraux sont de même dimensions. b. Texture porphyrique : texture d’une RM ayant de gros cristaux pris dans une matrice à grains fins (texture aphanitique) et de même nature que celle des gros cristaux. • Les gros cristaux, dont la taille peut dépasser 1 cm, sont appelés phénocristaux. • La texture porphyrique est typique des roches magmatiques qui ont subi deux temps de cristallisation.
  • 64.
    c. Texture vitrophyrique:fait référence à une roche à cristaux assez grands prise dans une pâte vitreuse.
  • 65.
    6. En fonctiondes relations mutuelles entre cristaux a. Texture poecilitique : concerne les roches magmatiques dans lesquelles un grand cristal d’un minéral contient de nombreux petits cristaux d’un autre minéral.
  • 66.
    b. Textures doléritiques -Texture ophitique : cette texture se caractérise par la présence de grands cristaux de pyroxène (augite) englobant des petites lames de plagioclases.
  • 67.
    - Texture subophitique: similaire à la texture ophitique, mais dans ce cas, les lames de plagioclases ne sont pas entièrement englobées par le pyroxène. - Texture intergranulaire : texture dans laquelle les espaces entre les lames de plagioclases sont occupées par des minéraux ferro-magnésiens ( pyroxène ou l’olivine). - Texture intersertale : similaire à la texture intergranulaire, mais dans ce cas les espaces entre les lames de plagioclases sont occupées par du verre ou de la calcite.
  • 69.
    VI. Composition chimiqueet minéralogique des roches magmatiques 1. Composition chimique • On divise habituellement les éléments entre les catégories suivantes : oLes éléments majeurs : concentrations > 1 % dans les matériaux géologiques. (Si, Al, Fe ...) oLes éléments mineurs : teneurs comprises entre 0,1 et 1 % en masses d’oxydes. (MnO et P2O5) oLes éléments en traces: < inférieures à 0,1 %. (Sr, Rb, Zr, Ni, Cu, Pb, etc...)
  • 70.
    2. Composition minéralogique •S’exprime quantitativement par le pourcentage des minéraux réellement observés dans la roche : c’est la composition modale ou mode. • La composition modale est déterminée par l’analyse macroscopique et microscopique des roches. • Il faut, pour cela, identifier les différents minéraux de la roche et exprimer le pourcentage du volume occupé par chaque minéral.
  • 71.
    Les minéraux quiconstituent plus de 99 % des roches magmatiques appartiennent à 8 groupes : quartz, feldspaths, feldspathoïdes, olivines, pyroxènes, amphiboles, biotites (micas), oxydes de fer et de titane.
  • 72.
    Quartz • Le quartz(silice, SiO2) représente environ 12 % de l’ensemble des minéraux des roches magmatiques. • Il a un éclat vitreux, raye le verre et ne possède pas de clivage.
  • 73.
    Les feldspaths • Lesfeldspaths sont les constituants essentiels des roches magmatiques, plutoniques (59,5 % des minéraux des roches magmatiques). • En général, les plagioclases sont de couleur blanche quand ils sont frais et l’orthose est de couleur rose. • L’éclat est plus ou moins vitreux, ils rayent l’acier, ils montrent des plans de clivage qui miroitent en faisant jouer la lumière.
  • 75.
    Les feldspathoïdes • Lesfeldspathoïdes sont des aluminosilicates de Na et K, très pauvres en silice, et qui se rencontrent dans des roches riches en Na2O et K2O (alcalines) et pauvres en SiO2 (sous-saturées). • Les principaux feldspathoïdes sont : o La néphéline: Na3K[AlSiO4] (éclat gras, teinte grisâtre, jaunâtre ou rougeâtre, pas de clivage. oLa sodalite: Na8Al6Si6O24Cl2 oLa leucite: KAlSi2O
  • 77.
    Les Olivines • Lesolivines se rencontrent dans les roches basiques (gabbro, basalte) et ultrabasiques (Péridotites). • Elles sont de couleur vert jaunâtre à vert olive claire à éclat vitreux et à dureté supérieur à celle du verre. Les Pyroxènes • Les pyroxènes se rencontrent surtout dans les roches basiques (gabbros et basaltes) et ultrabasiques. • Elles sont automorphes, de couleur noire (augite) verte plus ou moins soutenue (diopside), éclat brillants en cassure fraîche dureté de l’ordre du fer.
  • 79.
    Les amphiboles • Cesont des minéraux colorés. Ils sont généralement de couleur noire à vert-noir ; bleu-gris. • Elles apparaissent en fibres ou aiguilles leur dureté est inférieure à celle du fer.
  • 80.
    Les Biotites • Lesbiotites apparaissent sous forme de paillettes, d’un noir brillant (éclat métallique).
  • 81.
    VII. Classification desroches magmatiques • Les classifications les plus utilisées sont celles basées sur : o la granulométrie ou la texture de la roche; o la composition minéralogique: - En fonction de la coloration - En fonction de la saturation o la composition chimique: - En fonction l’acidité - En fonction de la saturation - En fonction de l’alcalinité (Na + K comparé á Ca) - Les diagrammes de TAS
  • 82.
    1. Composition minéralogiqueou modale • Les minéraux constituant les roches magmatiques peuvent être classés en fonction de leur couleur en deux classes : • Les minéraux blancs: Quartz ; Feldspaths alcalins (orthose, sanidine, albite) ; Feldspaths calco-sodiques ou plagioclases ; Feldspathoïdes (leucite, néphéline). • Les minéraux colorés: Olivines; Pyroxènes; Amphiboles; Micas.
  • 83.
    a. Minéraux cardinaux(minéraux blancs) • Selon la présence ou l’absence des minéraux cardinaux, on distingue six groupes ou divisions :
  • 84.
    b. Saturation • Selonle degré de saturation en silice on distingue les roches ayant un excès de SiO2 (roches contenant du quartz), de ceux qui n’en contiennent pas. - Une roche sursaturée : roche qui contient du quartz (>20%). - Une roche saturée : roche qui contient peu de quartz (<10%), pas de feldspathoïde, présence de feldspaths. - Une roche sous-saturée : roche qui contient du feldspathoïde, et/ou de l’olivine (pas de quartz).
  • 87.
    c. Composition modale •Selon la proportion et la nature des principaux minéraux, les roches sont réparties en classes, ordres et groupes. ❑Les classes : La quantité de minéraux colorés. On utilise pour cela l’indice de coloration : M = 100 – (Q + Feldspaths) ➔ pour les roches à quartz M = 100 – (Feldspaths + Feldspathoïdes) ➔ pour les roches à feldspathoïdes.
  • 88.
    • Les rochessont ainsi classées en : ✓Roches hololeucocrates (blanches) ➔ 0-10 % ✓Roches leucocrates ➔ 10-35 % ✓Roches mésocrates ➔ 35-65 % ✓Roches mélanocrates ➔ 65-90 % ✓Roches holomélanocrates (noires) ➔ 90-100 %
  • 90.
    ❑ Les ordres: indice de saturation ➔ pour les roches à quartz ➔ pour les roches à feldspathoïdes Q = quartz ; F = feldspaths ; f = feldspathoïdes.
  • 91.
    ❑Les groupes :Alcalinité de la roche ➢Les roches sont classées en groupes selon la nature des feldspaths, c'est-à- dire du point de vue chimique selon la teneur de la roche en K2O, Na2O et CaO. On distingue ainsi : ✓Les roches alcalines : roches à feldspaths alcalins dominants ✓Les roches calco-alcalines : roches à feldspaths alcalins et plagioclases. ✓Les roches calco-sodiques : roches à plagioclases dominants ➔ deux classes : oLes roches à plagioclases basiques : roches riches en anorthite oLes roches à plagioclases acides : roches riches en albite.
  • 92.
    • Ces divisionspeuvent être précisées au moyen de l’indice feldspathique (If): ✓0-10 ➔ roches holoplagioclasiques ✓10-40 ➔ roches subplagioclasiques ✓40-60 ➔ roches monzonitiques ✓60-80 ➔ roches subalcalines ✓90-100➔ roches alcalines If = 100 - f
  • 93.
    d. La couleurde la roche Selon ce critère, les roches sont classées en : ❑Roches felsiques : ce sont les roches qui contiennent beaucoup de minéraux clairs (feldspaths et quartz); ❑Roches mafiques : ce sont les roches qui contiennent une grande proportion de minéraux colorés (minéraux mafiques: Mg et Fe) ; ❑Roches ultramafiques : ce sont les roches qui sont composées essentiellement de minéraux mafiques.
  • 94.
  • 95.
    3. Classification deStreckeisen • Dans le but d’unifier la terminologie des roches magmatiques, l’Union Internationale des Sciences Géologiques (U.I.S.G.) recommande d’utiliser la classification de Streckeisen (1974) appelée aussi : classification internationale.
  • 96.
    • Pour classerles roches magmatiques, selon Streckeisen, il faut suivre les étapes suivantes : ❖distinguer entre minéraux mafiques ou colorés (olivines, pyroxènes, amphiboles, biotite) et minéraux felsiques ou clairs (minéraux cardinaux : quartz, feldspaths, feldspathoïdes). ❖séparer les roches contenant moins de 90% de mafites et les roches renfermant plus de 90% de mafites (mafitites = péridotites, pyroxénites).
  • 97.
    •La classification desroches à moins de 90% de mafites fait intervenir les minéraux clairs suivant les paramètres minéralogiques Q, A, F, P de Streckeisen.
  • 98.
    a- Les rochesplutoniques
  • 100.
    •La classification desmafites se base sur les minéraux colorés (olivines, clinopyroxènes, orthopyroxènes). •Les mafites se classent dans le diagramme triangulaire Ol-Opx-Cpx.
  • 101.
    • Lorsque laproportion de minéraux mafiques est supérieure à 90%, on détermine le nom de la roche en considérant les proportions relatives de l’olivine, de l’orthopyroxène et du clinopyroxène
  • 102.
    b- Les rochesvolcaniques • La présence d’une proportion plus ou moins importante de verre dans les roches volcaniques rend délicate la classification sur la base des proportions des différents minéraux. • Néanmoins, en première approximation, on utilise celles-ci pour donner un nom préliminaire à une roche volcanique. • Ces proportions sont reportées dans un losange Q (quartz) A(feldspath alcalin) P(plagioclase) - F(feldspathoïdes) semblable à celui utilisé pour les roches plutoniques.
  • 103.
    4. Classification baséesur le diagramme TAS (total alkali Si) • De manière à tenir compte de la présence de verre dans les roches volcaniques, on utilise également une classification basée sur la composition chimique globale des échantillons. • Dans un diagramme X-Y, on reporte en abscisse la teneur en SiO2 et en ordonnée la somme des alcalins (Na2O+K2O) (diagramme TAS (total alkali Si) (Le Bas et al., 1992).