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Chapitre 2: Classification des roches magmatiques.

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1 Chapitre 2: Classification des roches magmatiques

2 Classification génétique-Contexte tectonique Texture (taux de refroidissement) Minéralogie réelle (mode) et virtuelle (norme) Composition chimique

3 Classification génétique Association avec des cadres tectoniques Rides océaniques-MORB Marges convergentes-IAB Points chauds-OIB Correspond à différents réservoirs magmatiques et dynamiques du manteau Basée sur les éléments en trace et isotopes radiogéniques OIB MORB IAB Winter;

4 Texture (taux de refroidissement) Roches plutonique: texture grenue Roche volcanique: texture vitreuse ou porphyrique

5 es_ignees.html Texture porphyriqueTexture vitreuse

6 Texture grenue Granite 1 : Quartz - 2 : Biotite - 3 : Plagioclase - 4 : Orthose mineralo/textures/photos/grenue.JPG

7 Minéralogie Pourcentage des phases minéralogiques = composition modale Composition chimique des minéraux déterminée à la microsonde Zonations Relations de réaction (déséquilibre) Permet estimations thermo-barométriques et conditions physico-chimiques de lors de la cristallisation Morphologie Phase minéralogique non homogène Pourcentage poids pourcentage volume Difficile de déterminer les proportions des phases mineures Mode surtout utile pour les roches plutoniques

8 Figure 2-1a. Method #1 for plotting a point with the components: 70% X, 20% Y, and 10% Z on triangular diagrams. An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, John Winter, Prentice Hall.

9 Figure 2-1b. Method #2 for plotting a point with the components: 70% X, 20% Y, and 10% Z on triangular diagrams. An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology, John Winter, Prentice Hall. 100 x Y/ (Y+Z)=67%

10 Caractéristiques Minéraux ferromagnésiens (>90%) ± feldspath et quartz Rapport élevé Mg/(Mg+Fe) Contexte Roches du manteau: très riches en olivine Cumulats

11 Roches plutoniques Péridotite: olivine + pyroxène Lherzolite: olivine + diopside + enstatite Harzburgite: olivine + enstatite Wehrlite: olivine + diopside Websterite: enstatite + diopside Clinopyroxenite, orthopyroxenite, hornblendite, dunite. Roches volcaniques Komatiites

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13 Caractéristiques Plagioclases riches en anorthite + ferromagnésiens ± micas ±amphiboles (rarement qz et feldspatoïds) Roches plutoniques Gabbros, troctolites, norites Roches volcaniques basaltes

14 Gabbro: plagioclase + augite Gabbro à olivine: plagioclase + augite + olivine Norite: plagioclase + orthopyroxène Troctolite: plagioclase + olivine

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16 Figure 2-2. A classification of the phaneritic igneous rocks. a. Phaneritic rocks with more than 10% (quartz + feldspar + feldspathoids). After IUGS. (a)

17 Basée sur le double triangle de Steckheisen Ferromagnésiens variables 50% dans gabbros 1-15% dans les syénites alcalines Plagioclases Magmas mafiques: plag riches en Ca (Anorthite) Granites: plag riches en Na (Albite) Felspaths alcalins HT: roche volcaniques: sanidine ou anorthose monoclinique LT: roches plutoniques: orthose ou microcline

18 Figure 2-3. A classification and nomenclature of volcanic rocks. After IUGS.

19 Conversion de la proportion doxydes en minéralogie normative virtuelle On détermine un assemblage théorique de minéraux standards anhydres Permet de comparer des roches avec des histoires (taux de refroidissement textures) différentes Permet de comparer des roches hydratées avec des roches anhydres Permet de faire abstraction des solutions solides

20 On recalcule la composition chimique sans leau et sans certains éléments mineurs On utilise des proportions moléculaires plutôt que des poids

21 Détermination de la saturation en silice La silice est utilisée pour faire du: 1.Feldspath: NaAlSi 3 O 8 2.Pyroxène: 2(Mg,Fe)SiO 3 3.Quartz: SiO 2 Sil ny a pas assez de silice pour faire des pyroxène, on fait de lolivine (Mg,Fe) 2 SiO 4 +SiO 2 =2(Mg,Fe)SiO 3 Si un déficit en silice subsiste, on fait de la néphéline à la place du feldspath NaAl 2 SiO 4 +2SiO 2 =NaAlSi 3 O 8

22 Détermination de la saturation en silice Roche sur-saturée en silice: Contient du Qtz normatif Roche saturée en silice Contient Hy, mais ni Qtz, ni Ne, ni Ol Roche sous-saturée en silice Contient Ol et peut contenir Ne

23 Détermination de la saturation en aluminium Indice de saturation en aluminium: Al 2 O 3 /(K 2 O+Na 2 O+CaO) Roche sur-saturée en Al; peralumineuse: Contient du Corindon normatif Roche sous-saturée en Al; métalumineuse: Contient de lanorthite et du diopside ou de la Wollastonite normatifs Al 2 O 3 /(K 2 O+Na 2 O+CaO)>1 Roche sous-saturée en Al; peralcaline: Al 2 O 3 /(K 2 O+Na 2 O+CaO)<1 Contient de laegyrine normative mais pas danorthite

24 Plan Fo-Di-Ab: partage entre magma saturés en silice (série tholéitique) et magma sous-saturés (série alcaline) Forstérite Mg 2 SiO 4 ; Diopside CaMgSi 2 O 6 ; Albite: NaAlSi 3 O 8 Winter course

25 4 systèmes ternaires: 1.Di-Ne-SiO 2 2.Ab-Ne-SiO 2 3.Fo-Ne-SiO 2 4.Fa-Ne-SiO 2 3 volumes normatifs: 1.Basaltes alcalins 2.Basaltes tholéiitiques à olivine 3.Basalte tholéiitique à quartz

26 Ride océanique: tholéiites à olivine Subduction: tholéiites à olivine et à quartz Intraplaque: très varié: tholéiitique à olivine et à quartz et sous-saturés

27 Composition chimique globale Roche réduite en poudre avant dêtre analysée Eléments majeurs exprimés sous forme de pourcentage doxydes Eléments en trace exprimés en ppm Hétérogénéité Représentativité

28 Fitton and Dunlop, 1985

29 Rocks/LeMaitrePlot.gif Na 2 O+K 2 O vs SiO 2 en % poids Distinction entre roches alcaline et subalcaline

30 Alkali vs. Silica diagram for Hawaiian volcanics: Seems to be two distinct groupings: alkaline and subalkaline Figure Total alkalis vs. silica diagram for the alkaline and sub-alkaline rocks of Hawaii. After MacDonald (1968). GSA Memoir 116

31 Diagramme AFM : subdivision de la série subalcaline en une série tholeiitique et une série calc-alcaline Figure AFM diagram showing the distinction between selected tholeiitic rocks from Iceland, the Mid-Atlantic Ridge, the Columbia River Basalts, and Hawaii (solid circles) plus the calc-alkaline rocks of the Cascade volcanics (open circles). From Irving and Baragar (1971). After Irvine and Baragar (1971). Can. J. Earth Sci., 8, Daprès Winter

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33 Figure Alumina saturation classes based on the molar proportions of Al 2 O 3 /(CaO+Na 2 O+K 2 O) (A/CNK) after Shand (1927). Common non-quartzo-feldspathic minerals for each type are included. After Clarke (1992). Granitoid Rocks. Chapman Hall. Daprès Winter

34 After Wilson (1989). Igneous Petrogenesis. Unwin Hyman - Kluwer

35 Diagrammes Bivariés (x-y) (x-y) HarkerdiagramforCraterLake Figure 8-2. Harker variation diagram for 310 analyzed volcanic rocks from Crater Lake (Mt. Mazama), Oregon Cascades. Data compiled by Rick Conrey (personal communication).

36 HarkerdiagramforCraterLake Diagrammes Bivariés (x-y) (x-y)


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