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TD 2 : SOSE 1005 Minéralogie – Roches magmatiques Vervimine Minéraux.

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1 TD 2 : SOSE 1005 Minéralogie – Roches magmatiques Vervimine Minéraux.

2 Introduction : Intérêts multiples de létude des roches Intérêts multiples pour létude des roches – aspects appliqués et fondamentaux Ex: Enregistrement des contraintes = tectonique Contrainte Ex: Nature des roches = f(formation de la Lune) Astronaute et géologue Harrison Schmitt; Mission Apollo 17 en 1972; Crédit : NASA Ex: Présence de fossiles (datation et paléoenvironnements)

3 Métamorphiques Magmatiques VolcaniquesPlutoniques Roches résiduelles Roches sédimentaires Introduction Roche : tout matériau (solide, liquide ou gaz) constitutif de lécorce terrestre Roches endogènesRoches exogènes Qui se sont formées ou proviennent de lintérieur de la croûte terrestre Qui se sont formées à la surface de lécorce terrestre 2 grands ensembles de roches 1 ère séance

4 Toute roche est constituée dun ensemble déléments unité Pour les roches magmatiques, lunité est le minéral : Milieu homogène et ordonné à l'échelle atomique et défini par une composition chimique donnée Introduction Objectif de ce semestreObjectif de lannée prochaine

5 Critères de classement : Forme Minéralogie = étude et classement des minéraux Si le cristal croît dans un milieu confiné (autres minéraux) Si le cristal croît dans un milieu sans contraintes Xénomorphe Automorphe Xénomorphe

6 Critères de classement : Forme Systèmes cristallins (7 systèmes; cf TP) Minéralogie = étude et classement des minéraux Exemple : Pyrite (système cubique) Exemple : Aiguemarine (système hexagonal)

7 Minéralogie = étude et classement des minéraux Complexité ensuite de ces systèmes

8 Critères de classement : Forme Systèmes cristallins (7 systèmes; cf TP) Dureté Minéralogie = étude et classement des minéraux

9 Critères de classement : Forme Systèmes cristallins (7 systèmes; cf TP) Dureté Couleur (dépend de la composition chimique surtout de la présence de Fe, Cr, Mn, Co, Ni, Ti; couleur variable pour un même minéral) Minéralogie = étude et classement des minéraux + Eclat : mat ou brillant pyroxènebiotite

10 Critères de classement : Forme Systèmes cristallins (7 systèmes; cf TP) Dureté Couleur Macle Minéralogie = étude et classement des minéraux Groupement de deux (macle simple) ou plusieurs minéraux (macle polysynthétique) du même type accolés selon une surface plane ou pas.

11 Critères de classement : Forme Systèmes cristallins (7 systèmes; cf TP) Dureté Couleur Macle Clivage Minéralogie = étude et classement des minéraux - plans de faible densité atomique - plans selon lesquelles le minéral se débitera ou cassera préférentiellement Clivage = propriété d'un minéral à se séparer en morceaux

12 Qu'est qu'un magma ? Roches magmatiques Roches fondues caractérisées par : - Température élevée (600° à 1500°) - Fluidité - Composition essentiellement silicatées Lorsque cette masse se refroidit, les minéraux vont se cristalliser petit à petit, en respectant un certain ordre (certains cristallisent à des températures plus importantes que dautres). On obtient des suites réactionnelles séries de Bowen

13 Les suites réactionnelles de Bowen Chaque minéral se forme à des températures différentes : Certains sont stables à haute température (ex : Olivine) Dautres ne sont stables quà basse température (Quartz) Température 1500°C 750°C Olivine Pyroxène Amphiboles Biotite Plagioclases Anorthite Albite Quartz Roches magmatiques + silice

14 Concrètement, qu'est ce qui se passe ? Volcan + coulées Filons Pluton Surface Semi profond Profond Roches volcaniques Roches filoniennes Roches plutoniques Refroidissement lent -> croissance des cristaux Refroidissement rapide -> croissance des cristaux limitée Refroidissement semi-rapide TEXTURES Roches magmatiques

15 1 - Texture grenue Gros cristaux visibles à loeil nu et tous jointifs Cristallisation lente, en profondeur Roches plutoniques Cas particuliers : Porphyroïde: très grands cristaux sur fond de petits cristaux Pegmatites : très grands cristaux tous de même taille. Texture des roches magmatiques Exemple : Granite Roches magmatiques

16 2 - Texture microgrenue Petits cristaux visibles à loeil nu, sinon au microscope, tous jointifs. Cristallisation un peu plus rapide, en semi-profondeur R oches filoniennes Texture des roches magmatiques Exemple : Microgranite GRENUEMICROGRENUE COMPARAISON Roches magmatiques

17 3 - Texture microlithique Microlithes : Petits cristaux noyés dans une "pâte" (verre amorphe). Cristallisation rapide, en surface Roches volcaniques Texture des roches magmatiques Cas particulier : T. Microlithique porphyrique : Très grands cristaux sur fond de petits cristaux noyés dans une pâte" Exemple : Basalte Roches magmatiques

18 4 - Texture vitreuse On ne distingue pas de minéraux cristallisés: verre amorphe. Cristallisation extrêmement rapide(contact de l'eau de mer, …) Roches volcaniques Texture des roches magmatiques Exemple : Obsidienne Roches magmatiques

19 Filons Volcan + coulées Surface Semi profond Pluton Profond Roches plutoniques Refroidissement lent -> croissance des cristaux Texture des roches magmatiques Texture Grenue Roches filoniennes Refroidissement semi-rapide Texture microgrenue Roches volcaniques Refroidissement rapide -> croissance des cristaux limitée Texture microlithique Texture vitreuse Roches magmatiques

20 Classification des Magmas Deux grands types de Magmas Magmas Hypersiliceux (roches acides) (Si > 75 %), visqueux Magmas Hyposiliceux (roches basiques) (Si < 50 %), fluides Roches magmatiques

21 GABBROS Basaltes SYENITES Trachytes DIORITES Andésites GRANODIORITES Dacites Minéraux Cardinaux (minéraux blancs) Quartz Feld. Plagioclases Feld. Alcalins Classification des roches magmatiques (diagramme de Streckeisen) Quartz Feldspath Alcalins Feldspath Plagioclases % % GRANITES Rhyolites Plutonique grenue Volcanique microlithique Roches magmatiques

22 Détermination d'une roche : 1 – teneur en minéraux blancs 40% Quartz 10% Feld. Plagioclases 50% Feld. Alcalins 2 – texture Grenue GRANITE GABBROS Basaltes SYENITES Trachytes DIORITES Andésites GRANODIORITES Dacites Classification des roches magmatiques (diagramme de Streckeisen) Quartz Feldspath Alcalins Feldspath Plagioclases % % GRANITES Rhyolites Plutonique grenue Volcanique microlithique 40 % 10% 50 % Roches magmatiques Exercice 1

23 Détermination d'une roche : 1 – teneur en minéraux blancs 40% Quartz 10% Feld. Plagioclases 50% Feld. Alcalins 2 – texture Grenue GRANITE GABBROS Basaltes SYENITES Trachytes DIORITES Andésites GRANODIORITES Dacites Classification des roches magmatiques (diagramme de Streckeisen) Quartz Feldspath Alcalins Feldspath Plagioclases % % GRANITES Rhyolites Plutonique grenue Volcanique microlithique 40 % 10% 50 % Distinction difficile Roches magmatiques

24 Classification des roches magmatiques (diagramme de Streckeisen) Minéraux ferro-magnésiens (Minéraux noirs) Micas Amphiboles Pyroxènes LeucocrateMésocrateMélanocrate GABBROS Basaltes SYENITES Trachytes DIORITES Andésites GRANODIORITES Dacites Feldspath Alcalins Feldspath Plagioclases % % GRANITES Rhyolites Plutonique grenue Volcanique microlithique En général, les roches riches en feld. Plagioclases sont riches en ferro-magnésiens. plus la roche est riche en plagioclases plus elle est riche en ferro-magnésien plus elle est sombre Quartz Teneur en ferro-magnésien Couleur de la roche Roches magmatiques

25 Classification des roches magmatiques (diagramme de Streckeisen) LeucocrateMésocrateMélanocrate SYENITES Trachytes DIORITES Andésites GRANODIORITES Dacites Feldspath Alcalins Feldspath Plagioclases % % GRANITES Rhyolites Plutonique grenue Volcanique microlithique Quartz Teneur en ferro-magnésien Détermination d'une roche : 1 – teneur en quartz Pas ou peu de quartz 2 – couleur de la roche Mélanocrate 3 – texture Microlithique Basalte GABBROS Basaltes Roches magmatiques Exercice 2

26 Les roches magmatiques Les minéraux des roches magmatiques NomAspect Minéraux blancs Quartz Gris translucide (aspect pare-brise brisée) Feld. plagioclasesBlanc mat en baguette Feld. alcalins MicroclineBlanc mat massif OrthoseRose mat massif Minéraux noirs Micas BiotiteNoir brillant en feuillets Muscovite Blanc brillant en feuillets (aspect aluminium) AmphibolesNoir à verdâtre en baguette PyroxènesPrismes trapus noir brillant OlivinesVert translucide (jaune si altéré)


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