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TP de pétrographie 2: Les roches magmatiques plutoniques acides Pierre Beck, Laboratoire de Planétologie de Grenoble TUE.

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1 TP de pétrographie 2: Les roches magmatiques plutoniques acides Pierre Beck, Laboratoire de Planétologie de Grenoble TUE 233

2 Roches magmatiques volcaniques et roches magmatiques plutoniques Refroidissement lent: gros cristaux. Refroidissement très rapide (trempe): verre Gabbro Basalte Verre basaltique Refroidissement rapide: petit cristaux.

3 Si le refroidissement est trop rapide, les cristaux nont pas le temps de se développer… Les roches ayant cristallisé en profondeur ont donc en général des gros cristaux (roches plutoniques), alors que les roches magmatiques de surface (roches volcaniques) ont des petits ou pas de cristaux. Roches magmatiques volcaniques et roches magmatiques plutoniques

4 Roches acides et roches basiques Une roche basique est une roche pauvre en SiO 2 Elle est aussi en général riche en Fe et Mg Ex: basalte Une roche acide est une roche riche en SiO 2 (silice) Elle est aussi en général riche en Ca, Na et K Ex: Granite Roche magmatique= O, Si, Fe, Mg, Al, Ca, Na, K, H

5 Roches acides et roches basiques La croute océanique est constituée de roches basiques. De façon très schématique: La croute continentale est constituée principalement de roches acides (ex: granite).

6 La minéralogie est un reflet de la composition chimique

7 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

8 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.

9 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

10 Les textures des roches plutoniques Terminologie selon la taille des grains: Grains de taille homogène: Texture aplitique: taille des grains < 1cm (mais visible à lœil nu) Texture pegmatitique: taille des grains > 1 cm Grains de taille variable: Texture porphyrique: taille des grains < 1cm (mais visible à lœil nu) Texture porphyroïde: taille des grains > 1 cm Terminologie selon la forme des grains: Texture grenue: grains arrondis Texture doléritique: grains en baguettes Terminologie selon lagencement des grains: Texture cumulative: accumulations d1 ou plusieurs phases minérales Texture poecilitique: 1 phase est « incluse » dans une autre

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12 Le quartz Formule: SiO 2 Lumière naturelle: Forme: sections automorphes hexagonales ou grandes plages de cristaux xénomorphes. Clivages: aucuns mais cassures Couleur: incolore Réfringence: faible (n m ~1,55) Inclusions: petites inclusions fluides parfois Altération: inaltérable (cf sable) Lumière polarisée: Biréfringence: faible (N g -N p ~0,009). Teintes blanc 1 er ordre. Extinction: droite mais très difficile à mettre en évidence. Extinction roulante parfois. Classe: tectosilicates Système: subhexagonal LPNA LPA

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

14 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

15 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.

16 Les felsdpaths alcalins NaAlSi 3 O 8 -KAlSi 3 O 8 Lumière naturelle: Forme: Sections allongées sub-rectangulaires. Clivages: 2 dont un parfois visible+cassures Couleur: incolore Réfringence: faible (n m ~1,53) Altération: Souvent en petit minéraux brunatres non biréfringents (argiles,…). Rare pour la sanidine. Lumière polarisée: Biréfringence: faible (N g -N p ~0,007). Teintes grises 1 er ordre. Extinction: Faible (0-10°) par rapport au clivage ou a lallongement. Macles: orthose et sanidine: simple de Carlsbard fréquente; microcline: moirage (macles de lalbite et de la péricline). Classe: tectosilicates Système: monoclinique LPNA LPA

17 La muscovite (Mica Blanc) KAl 2 [AlSi 3 O 10 ](OH) 2 Lumière naturelle: Forme: Sections basales sub- hexagonales, autres sections sub-rectangulaires aplaties. Clivages: 1 excellent. Section basales sans clivages. Couleur: incolore, limpide. Réfringence: moyenne (n m ~1,59) Inclusions: rares Altération: inaltérable. Lumière polarisée: Biréfringence: forte (N g - N p ~0,045). Teintes très vives 2 eme ordre. Extinction: Droite //clivages. Classe: phyllosilicates Système: monoclinique LPNA LPA

18 La biotite (mica noir) K(Fe,Mg) 3 [AlSi 3 O 10 ](OH, F) 2 Lumière naturelle: Forme: Sections basales sub- hexagonales, autres sections sub- rectangulaires aplatie fibreuse Clivages: Très fin et régulier, // à lallongement. Section basales sans clivages. Couleur: bruns à rougeatre. Pléochroïsme: intense Réfringence: moyenne (n m ~1,60-1,65) Lumière polarisée: Biréfringence: forte. Teintes très vives 2 eme/ 3 eme ordre souvent atténuées par la couleur brune du minéral. Extinction: Droite //allongement et clivage. Classe: phyllosilicates Système: monoclinique LPNA LPA

19 La chlorite (Fe,Al,Mg) 12 (Si,Al) (OH) 16 Classe: phyllosilicates Système: hexagonal LPNA LPA LPNA LPA Lumière naturelle: Forme: Allure en lamelles allongées sub-automorphes (lames de parquet comme Mica) Clivages: 1 clivage net et fin. Couleur: vert jaunâtre +/- foncé. Pléochroïsme: net du vert foncé au vert jaune clair. Réfringence: moyenne (n m ~1,58) Lumière polarisée: Biréfringence: Très faible (N g - N p ~0,001-0,003). Couleurs anormales, délavées: gris bleu cuivré, plus ou moins violacées. Extinction: droite.

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 La pistachite (épidote) Ca(Fe,Al)Al 2 (SiO 4 )(Si 2 O 7 )(OH,F) Lumière naturelle: Forme: Sections basales sub- automorphes, ou xénomorphes. Nombreuses cassures. Clivages: 1 clivage parfois visible. Couleur: incolore ou parfois légèrement jaune/verdâtre. Pléochroïsme: +/- net. Réfringence: Très forte (1,70-1,73) Lumière polarisée: Biréfringence: Très forte (N g -N p ~0,010- 0,050). Teintes du 2 eme ordre. Manteau darlequin. Extinction: oblique (~25°). Classe: sorosilicate Système: monoclinique/ortho LPNA LPA

22 Consignes dutilisation du micro Regarder la lame à lœil nu Tourner la roue et non pas les objectifs. Faire attention lorsque lon change dobjectif. Vérifier que polariseur et analyseurs sont bien croisés.

23 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

24 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.

25 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.

26 Réalisation dun schéma descriptif

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


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