Enigme 10 : De la roche en poudre

Enigme 10 : De la roche en poudre !!
Les dorsales produisent des basaltes qualifiés de MORB (Medio Ocean Ridge Basalts)
Ces basaltes sont caractérisés par leur faible quantité d’alcalins (Na20 et K2O), ainsi que par
une faible quantité de silice SiO2, comme le montre le diagramme tout droit sorti du
laboratoire de géochimie.
Le basalte est une roche volcanique (structure microlitique). Issu d’un magma primaire du à la
fusion partielle des péridotites du manteau. Ce sont des roches qualifiées de basiques car
riches en bases (MgO, FeO) et pauvre en alcalins (K2O, Na2O). Ce sont des roches mafiques
et sombres car riches en ferromagnésiens.
Basalte tholéitique - texture microlithique avec olivine (tache jaunâtre), plagioclases et pyroxènes.
Diagramme obtenu avec plusieurs milliers d’écahntillons
Ailleurs dans le monde, on connait d’autres laves telles que les rhyolites (qui forment en autre
les reliefs de l’Estérel dans le sud de la France), ou encore l’andésite (commune sur les
volcans des zones de subduction).
Une rhyolite provient du refroidissement d'un magma de composition granitique. Ce sont des
laves peu fluides, caractérisées surtout par leur richesse en silice SiO2. L’Estérel, est un
ancien massif marqué au permien par une histoire volcanique. Un volcanisme assez explosif,
fissural riche en rhyolite.
Rhyolite : Echantillon et lame mince
En LPA, on remarque la texture microgrenue de la roche formée essentiellement de quartz et feldspath.
L'andésite, définie dans les massifs volcaniques andins, est une lave de ces zones de
subduction. On trouve assez souvent aussi cette lave dans les Antilles. C’est une lave aussi
assez siliceuse (de 50% à 60%), donc un liquide peu fluide.
Andésite : Echantillon et lame mince en LPA
En LPA, des plagioclases. Les phénocristaux colorés sont les ferro-magnésiens.
Finalement on peut retrouver ces trois roches dans le diagramme ci-dessous.
Mon voyage retour me fera ‘survoler’ les basaltes MORB dans le Hess, andésites dans l’arc
caraïbe et rhyolite de l’Estérel.
Pour aller plus loin :
D’après dida.univ-tln.fr/
Il y a basalte et basalte.
Pour obtenir un magma, il faut faire fondre une roche. Dans quelles conditions cela est-il
possible ? La température qui augmente avec profondeur … mais il faut tenir compte de la
pression qui s'oppose à l'agitation atomique.
Il est donc nécessaire de connaître l'évolution de la température en fonction de la profondeur,
autrement dit de connaître le géotherme.
Les matériaux de la Terre peuvent se présenter sous 3 états différents : solide, partiellement
fondu ou totalement liquide en fonction de la température et de la pression.
On peut représenter les choses ainsi :
- La courbe du liquidus sépare le domaine purement liquide du domaine partiellement fondu
( liquide + cristaux).
- La courbe du solidus : elle sépare le domaine partiellement fondu du domaine solide.
Le diagramme montre qu’il est impossible d'avoir une fusion partielle du manteau excepté
quand le géotherme croise le solidus … il faut donc des conditions particulières.
- Une décompression adiabatique (1) c'est à dire une remontée de matériel sans perte de
chaleur (au niveau des dorsales). Une chute de pression peut engendrer la formation de
magmas à condition que la température reste constante. Le magma, chaud et léger, remonte
alors rapidement vers la surface, sans perdre de chaleur, puis il cristallise lorsqu'il se trouve en
contact avec l'eau. Les roches qui cristallisent font partie d'une série dite série tholéiitique.
- Augmentation de la température (2) (point chaud). Dans ce cas, il faut apporter de
l'énergie pour que, toutes pressions égales, le matériau puisse fondre. Ce sont principalement
les courants de convection qui favorisent alors la fusion, car ils permettent à la chaleur
terrestre originelle de remonter efficacement vers la surface. Les roches qui cristallisent font
partie d'une série dite série alcaline.
- Apport d'eau (3) au niveau des zones de subduction. Dans les zones de subduction, la
croûte océanique s'enfonce tout en étant fortement hydratée. L'enfoncement étant rapide, la
pression augmente très vite, alors que l'augmentation de température présente un certain
retard, puisque la chaleur se transmet par conduction. L'eau est alors expulsée, et provoque
une baisse du solidus. Les roches qui cristallisent font partie d'une série dite série calcoalcaline.
Il existe donc fondamentalement 3 types de basaltes :
- OIB (Oceanic Island Basalt) : basalte des points chauds
- MORB (Mid Oceanic Ridge Basalt) : basalte des dorsales
- IAB (Island Arc Basalt) : basalte des zones de subduction
On aboutit à des diagrammes complexes mais qui reflètent les parentés entre les roches
magmatiques.
Classification de Cox et al., positionnée sur un diagramme de Harker alcalins-silice,
permettant de visualiser les grands domaines magmatiques.
Les géochimistes peuvent utiliser d’autres diagrammes, tel que le diagramme AFM pour
mettre en évidence ces séries magmatiques. A = Na2O + K2O, F = FeO + Fe2O3 et M = MgO.
La série tholéiitique marque un enrichissement en Fer.
Diagramme AFM mettant en évidence 2 séries magmatiques :
la série tholéiitique et calco-alcaline.
On voit donc bien que la composition chimique en éléments des basaltes raconte leur histoire.
Cela me fait penser que nous allons bientôt passer au large des îles Galapagos. Je crois bien
que cela est un point chaud … donc série alcaline ?