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TP de pétrographie 4: Les roches basiques. Pierre Beck, Laboratoire de Planétologie de Grenoble TUE 233.

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1 TP de pétrographie 4: Les roches basiques. Pierre Beck, Laboratoire de Planétologie de Grenoble TUE 233

2 La minéralogie est un reflet de la composition chimique

3 Roche basique: définition Roche basique = moins de 50% en masse de SiO 2. (pas ou très peu de quartz).

4 Les péridotites: le manteau supérieur. Péridotite= olivine+pyroxène+phase alumineuse. 0 km 30 km 80 km Feldspath Spinelle Grenat Présentes en inclusions dans les basaltes alcalins.

5 Classification des roches ultrabasiques

6 1 er exemple: La lithosphère océanique. Série tholéitique.

7 La lithosphère océanique. Basalte Gabbro Péridotite

8 2 eme exemple: Basaltes de point chaud. Série alcaline. Hawaii

9 Conditions de formation des magmas basiques

10 Classification des basaltes de Yoder et Tilley Basaltes Alcalins Basaltes sub-alcalins Tholéiites à Olivines Tholéiites

11 Laltération de lolivine Deux types de transformations en fonction de la température et en présence deau: -iddingsite: marron (mélange dargiles et oxydes) -serpentine: translucide. Lolivine est un minéral qui saltère très facilement sur Terre.

12 Les olivines (ou péridots) (Mg,Fe) 2 SiO 4 Lumière naturelle: Forme: prismes bipyramidés ou grains xénomorphes arrondis Couleur: presque incolore, limpide Réfringence: forte (n m ~1,70) Altération: Aisée en iddingsite ou serpentine. Lumière polarisée: Biréfringence: forte (N g -N p ~0,04). Teintes vives de la fin du 2 ème ordre. Extinction: Droite, parallèle à lallongement. Classe: nésosilicate Système: orthorhombique LPA LPNA

13 Le clinopyroxène Augite (Mg,Fe,Ca) 2 Si 2 O 6 Lumière naturelle: Forme: section basale carrées à coin biseautés. Autre section sub-rectangulaires. Clivages: 2 orthogonaux sur les sections basales. Couleur: peu coloré brun-vert Réfringence: forte (n m ~1,65). Inclusions: oxydes fréquents. Lumière polarisée: Biréfringence: assez forte (N g -N p ~0,025). Teintes vives de la fin du 2 ème ordre. Extinction: Oblique sur les sections allongées (~45°) Macles: fréquentes. Parfois en sablier. Classe: inosilicate Système: monoclinique LPA LPNA

14 Lorthopyroxène (Mg,Fe) 2 Si 2 O 6 Lumière naturelle: Forme: section basale carrées à coin biseautés. Autre section sub-rectangulaires. Clivages: 3 clivages. 2 orthogonaux sur les sections basales 2 orthogonaux sur les sections allongées Couleur: peu coloré brun-vert Réfringence: forte (n m ~1,65) Inclusions: oxydes fréquents Lumière polarisée: Biréfringence: faible (N g -N p ~0,08). Teintes peu vives fin 2 ème ordre, parfois jaune. Extinction: Droite. Macles: fréquentes. Classe: inosilicate Système: orthorhombique LPA LPNA

15 Les felsdpaths Plagioclase: NaAlSi 3 O 8 -CaAl 2 Si 2 O 4 Alcalins: KAlSi 3 O 8 -NaAlSi 3 O 8

16

17 Plagioclase et orthose en cristaux séparés

18 Les felsdpaths plagioclases NaAlSi 3 O 8 -CaAl 2 Si 2 O 8 Lumière naturelle: Forme: Sections allongées sub-rectangulaires ou aciculaires Clivages: 2 très difficiles à observer Couleur: incolore Réfringence: faible (n m ~1,53 à 1,58) Altération: Souvent en paillettes incolores biréfringentes (séricite) Lumière polarisée: Biréfringence: faible (N g -N p ~0,007 à 0,013). Teintes grises à blanc 1 er ordre. Extinction: angle variable en fonction de la composition chimique. Macles: polysynthétiques (de lalbite). Macles de Carlsbad possible. Classe: tectosilicates Système: triclinique LPNA LPA

19 Les felsdpaths plagioclases Plagioclase: NaAlSi 3 O 8 -CaAl 2 Si 2 O 4 Aligner suivant laxe de la macle. Tourner de 45°. Le cristal doit être gris de façon homogène. Tourner de chaque coté jusquà extinction et mesurer langle. Angle maximum=. Si vers la gauche, est négatif. Si vers la droite, est positif. Reporter a sur le diagramme.

20 Lhornblende: amphibole calcique et alumineuse. (Na,Ca) 2 (Mg,Fe 2+ et 3+, Al) 5 [(Si,Al) 8 O 22 ](OH) 2 Lumière naturelle: Forme: Sections basales sub- losangiques, autres sections prismatiques. Clivages: 2 clivages à 120° sur les sections basales. Couleur: coloré brun ou vert. Pléochroïsme: très net. Réfringence: moyenne (n m ~1,65) Lumière polarisée: Biréfringence: Assez faible (N g -N p ~0,02). Teintes de fin du 1 er ordre jusquau bleu 2 ème ordre. Extinction: oblique sur les sections allongées (~15-25°). Macles:simples fréquentes. Classe: inosilicates Système: monoclinique LPA

21 Le tableau récapitulatif des observations Minéral 1Minéral 2Minéral 3 LPNA Taille Couleur Forme Relief/indice Clivages Pléochroïsme LPA Teinte Biréfringence Macle Angle dextinction Conclusion Nom Formule

22 Observations en lumière naturelle Taille des minéraux: à préciser même si elle nest pas un critère didentification Forme des cristaux (xénomorphe, automorphe, …): renseigne sur lhistoire de cristallisation Clivages: familles de plan selon lequel le minéral à tendance à se débiter= « famille de « traits » parallèles. A ne pas confondre avec les.. Cassures: surfaces non planes donnant des courbes quelconques= liées à lhistoire de la roche, au refroidissement Couleur et pléochroïsme: -minéraux opaques (oxydes) ou incolores (quartz) -minéraux colorés non pléochroïques: pas de changement de couleur à la rotation de la platine -minéraux pléochroïques: variation de teinte entre un pôle foncé et un pôle clair. Réfringence (ou indice de réfraction)= relief : faible pour les tectosilicates (quartz, feldspaths) fort pour lapatite ou le grenat. Altération et inclusions: destabilisation des cristaux en phases secondaires. Le long de la bordure ou selon les cassures ou clivages.

23 Observations en lumière polarisée et analysée Angle dextinction: -les milieux isotropes (non biréfringents) et les sections cylindriques restent toujours éteintes. -Toute autre section séteint 4 fois par tour et léclairement maximum a lieu a 45° des positions précédentes. -angles dextinction évalué après positionnement en NS dune direction cristallographique remarquable (clivage, …) -observer plusieurs sections, seule la valeur MAX est caractéristique du minéral étudié. Biréfringence: -a léclairement maximum dune section, essayer de situer la teinte observée dans léchelle de Newton. -observer plusieurs sections: seule la valeur MAX est caractéristique du minéral étudié. n=n g -n p -certains minéraux ont des teintes anormales (minéraux très colorés,…) Macles: associations de deux réseaux cristallins appartenant au même cristal: différentes positions dextinction, de teinte de birefringence.

24 Quelques repères à mémoriser Basalte/GABBRO: Feldspath plagioclase (Ca) Pyroxène. Péridotite: Olivine Pyroxène Rhyolite/GRANITE: Quartz Feldspath Alcalin Feldspath plagioclase (Na) Mica ou/et amphibole. Trachyte/SYENITE: Feldspath Alcalins Mica ou/et amphibole. Andesite/DIORITE: Feldspath plagioclase (Ca-Na) Pyroxène Amphibole. Dacite/GRANODIORITE: Quartz Feldspath Alcalins Feldspath Plagioclase (Na) Mica ou/et amphibole. Ultra-basique Basique Intermédiaire Acides Intermédiaire

25 Classification de Streckeisein Quartz F. AlcalinsF. Plagioclases Feldspathoïdes Valable pour les roches avec moins de 90% de ferromagnésiens. Il faut renormaliser à 100 % après avoir rétiré les ferro-magnésiens.

26 Remarque Cette classification concerne uniquement la minéralogie primaire. Celle-ci peut être modifiée par: -laltération aqueuse (pluie ou hydrothermalisme) -le métamorphisme (P ou T) Ex: mica se transforme en chlorite vers 600°C

27 Réalisation dun schéma descriptif

28 Faire deux schémas de la même zone, un en LPA et un en LPNA.

29 Les péridotites: le manteau supérieur.


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