Roches plutoniques basiques Cumulats basiques et ultrabasiques

Sous alcalin Alcalin

Roches basiques La composition moyenne de la croûte océanique (~basalte): SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O 50.5% 1.6% 15% 10.5% 7.6% 11.3% 2.7% 0.1% Tout le reste est <0.5%. H2O: ~1000 ppm. Basaltes sont dominés par les pyroxènes, avec les éléments alcalins dans les feldspaths Clinopyroxène Ca(Mg,Fe)Si2O6 Feldspar (plagioclase) CaAl2Si2O8-NaAlSi3O8 [Ca/(Ca+Na) ~0.4-0.7] plus olivine, orthopyroxène, et parfois quartz. H2O réside dans les Amphibole (hornblende) Ca2(Mg,Fe)4Al2Si7O22(OH)2 Roche volcanique: basalte Roche plutonique: gabbro

Roches plutoniques basiques et ultrabasiques Texture: Holocrystalline, à grain grossier à moyen Souvent des textures de cumulats Composition: SiO2 entre <45 et 52% Minéraux principaux: Pyroxène, plagioclase (An50-100) Minéraux accessoires: Olivine, oxides Fe-Ti, amphiboles micas

Types de roches plutoniques ultrabasiques et basiques Roches ultra basiques Pyroxénites (cpx-opx) Roches basiques Gabbros: plag + Cpx (± Ol et Amph) Norite: plag + Opx (± Cpx et Ol) Troctolite: plag + Ol (± Cpx)

Base de données Georoc

Exemples Ophiolites

Exemples Intrusions mafiques stratifiées

Zone d’Ivrée

Anorthosites Roches plutoniques avec >90% plagioclase Pas d’equivalents volcaniques connus Nature felsique et localisation dans des environnements continentaux les rapprochent des granitoides Cependant, la présence de plag calcique et les mineraux mafiques associées suggèrent une connection avec les roches basaltiques The mafic similarity is supported by our previous encounter with anorthosites: as layers in layered mafic intrusions (Chapter 12)

Anorthosites 1. Plutons archéens Six types principaux anorthosite (Ashwal 1993) 1. Plutons archéens 2. Plutons Protérozoïques 3. Couches de cm à 100m d’épaisseur dans les intrusions basiques stratifiées 4. Cummulats dans les ophiolites/croûte océanique 5. Petites inclusions dans d’autres roches (xenolithes et inclusions cognate ) 6. Anorthosites des plateaux lunaires We will concentrate here on the first two types, because they are the classic examples Type 3 was discussed in Chapter 12 Type 4 is created by cumulate processes at mid-ocean ridge magma chambers similar to those discussed in Chapters 12 and 14 Type 5 is a very minor occurrence, and may represent fragments of material derived from the other types Although type 6 is extra-terrestrial, it presents an interesting opportunity to compare igneous processes on Earth with those on other bodies, so I will describe them briefly

Génèse des anorthosites Figure 20-2. Model for the generation of Massif-type anorthosites. a. Mantle-derived magma underplates the crust as it becomes density equilibrated. b. Crystallization of mafic phases (which sink), and partial melting of the crust above the ponded magma. The melt becomes enriched in Al and Fe/Mg. c. Plagioclase forms when the melt is sufficiently enriched. Plagioclase rises to the top of the chamber whereas mafics sink. d. Plagioclase accumulations become less dense than the crust above and rise as crystal mush plutons. e. Plagioclase plutons coalesce to form massif anorthosite, whereas granitoid crustal melts rise to shallow levels as well. Mafic cumulates remain at depth or detach and sink into the mantle. From Ashwall (1993) Anorthosites. Springer-Verlag. Berlin. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.