éruption de basalte en coussins injection de magma différencié ==>filons Fonctionnement d'une dorsale océanique (eau de mer) mouvements de convection =>cristallisation fractionnée près du bord froid gabbros massifs accumulation de minéraux (structure litée) gabbros lités isothermes (≈1200° C) péridotites (lithosphère) péridotites (asthénosphère) diapir de manteau foliation des péridotites masse volumique Propriétés des silicates silicates : r fer température de fusion Olivine (Fe,Mg)2SiO4 ag o-m lourd néso né si e ns Pyroxènes Amphiboles phyllo Biotite Muscovite Orthose KAlSi3O8 ordre de cristallisation dans léger le magma ino tecto Anorthite CaAl2Si2O8 es s a l c o i g a Albite pl NaAlSi3O8 Quartz SiO2 richesse en Si résistance à l'altération Minéraux légers (de surface) ; beaucoup de Si, peu de Fe,Mg Gypse (CaSO4) et Halite (NaCl) roches sédimentaires rayables à l'ongle roches sédimentaires et Calcite (CaCO3) surtout métamorphiques Quartz SiO2 Raye le verre, transparent lorsqu'il est mince, gris translucide à l'oeil nu, non clivable, système hexagonal, mais cristaux non clivables Feldspaths : clairs et opaques à l'oeil nu, transparents en lame mince Orthose (K Al Si3O8) parfois rose à l'oeil nu, macle à 2 cristaux associés macle polysynthétique visible au microscope polarisant Plagioclases (Na Al Si3O8 à Ca Al2 Si2 O8) Tectosilicates Minéraux fondamentaux Mica blanc = Muscovite lamelles très brillantes, avec couleurs vives de polarisation Micas : très clivables en lamelles brillantes, système hexagonal à l'oeil nu, orangeMica noir = noir rouge en lame mince, avec pléochroïsme biotite phyllosilicates Amphiboles inosilicates Pyroxènes chaînes doubles, clivages à 60°; contient des hydroxyles (OH) ; minéral de moyenne profondeur chaînes simples, clivages à 90°, pas de groupe OH; minéral de grande profondeur Olivine = Péridots (Fe, Mg)2 SiO4 transparent vert-olive à l'oeil nu, non clivable,mais souvent craquelé ; teintes vives de polarisation ; facilement altérable en serpentine (en profondeur) ou argiles (en surface) nésosilicates Minéraux lourds (de profondeur) peu de Si, beaucoup de Fe, Mg 60 DIORITE, andésite E ET GRANITE monzo- rhyolite SYENITE Orthose = Fk MONZONITE trachyte 100% SYENITE FELDSPATHOÏDIQUE Feldspath alcalin phonolite X GABBRO EU TZ AR QU ux S ze RO rt ua BB GA . q s ba syéno- 20 10 GRANITE HYPERQUARTZEUX 60 et IT TE OR d. RI DI an IO te OD ci AN da GR Roches acides leucocrates, alcalines, de magma visqueux Diagramme de Streckeisen Quartz = Q 100% Richesse en Si = acidité : - roches acides : plus de 65% de SiO2 (granite) - roches neutres : 52 à 65% - roches basiques: < 52% de SiO2 (basalte) MONZODIORITE trachyandésite MONZOGABBRO trachybas. ESSEXITE Saturation = richesse en SiO2 - Roches saturées (Granite) - Roches soussaturées (Basanites, Phonolites) 20 basalte tholéitique Plagio clases = FCaNa 10 basalte alcalin téphrite Roches basiques mélanocrates, calco-sodiques, de magma fluide THERALITE BASANITE Cette classification n'est pas valables pour les roches très pauvres en tectosilicates (plus de 90% de ferromagnésiens): les mafites (de MAgnésium et Fer) 60 60 Feldspathoïdites = Foïdites Feldspathoïdes Richesse en minéraux sombres : -hololeucocrates = blanches -leucocrates - mésocrates - mélanocrates - holomélanocrates (noir) Roches sédimentaires et métamorphiques calcaire CaCO3, souvent formé grâce aux êtres vivants pélitesédiment à grain très fin, riche en minéraux argileux schisteroche sédimentaire très clivable, en début de métamorphisme, formée à partir de pélites micaschisteroche métamorphique, issue d'un schiste par cristallisation de mica gneissroche métamorphique, à structure foliée (couches claires de feldspaths et couches sombres de mica), ayant à peu près la même composition minéralogique que le granite Roches magmatiques granite [Quartz + Feldspath +mica] rhyolite couleur claire, riche en verre, microlites Parfois des phénocristaux automorphes d'orthose bien maclés Structure grenue, couleur claire (blanc, rose, jaune, gris) et phénocristaux rares ; quartz et micas parfois automorphes granodiorite [Quartz, Plagioclases>orthose, biotite] Ressemble beaucoup au granite ; parfois amphibole ou pyroxène diorite andésite couleur grise structure microlitique (verre rare), souvent bulleuse quelques phénocristaux de biotite, plagioclases, pyroxènes... [pas ou peu de quartz, plagioclases, amphibole] couleur blanc-vert-noir ; plagioclases parfois automorphes, amphibole verte (hornblende) en aiguilles gabbro [plagioclase + pyroxène] aspect vert noirâtre tacheté de blanc ; plagioclase parfois automorphe parfois amphibole, olivine, biotite..; Structure grenue (roches de profondeur) basalte aspect gris-noir à cause de Fe-Mg Structure microlitique avec peu de verre. Riche en plagioclases et pyroxènes (+ éventuellement olivine, magnétite, feldspathoïdes, parfois quartz) Structure microlitique ou vitreuse (roches de surface) péridotite verte à noire ; olivine et pyroxène, parfois feldspath et amphiboles ; souvent altérée (serpentinite) Roches fondamentales Roches sédimentaires « Les roches étudiées sont calcaire, grès, pélite » (programme officiel BCPST) éléments figurés ciment Structure d'une roche sédimentaire gypse (évaporites) charbon calcaire argile sable rudite (sédiment détritique grossier) Figurés conventionnels des roches sédimentaires Pélite = roche argileuse : origine chimique et détritique (très fine, donc sédimentation dans un milieu calme) Origine des minéraux argileux sédimentés: - argiles héritées : provenant de l'altération d'autre roches (donne des indications sur le milieu où étaient ces roches) - argiles néoformées : cristallisées dans le milieu de sédimentation (donnent des indications sur ce milieu) Autres roches d'origine chimique - évaporites : Anhydrite (CaSO4) et gypse (CaSO4, 2 H2O) Halite (NaCl) et Sylvinite (Kcl) - silice amorphe (opale), par exemple au niveau des sources hydrothermales - calcaire (stalactites, stalagmites...) sable origine surtout détritique Rudites = conglomérats : Sédiments détritiques : - brèches : éléments anguleux, - galets transport court - graviers - poudingues : éléments arrondis, (2 mm) transport plus long par l'eau Morphoscopie : -sables - grains non usés : transport court (63µm) - grains émoussés luisants : transport long par l'eau pélites - grains ronds-mats : transport long par le vent Arénites = grès (surtout quartz, car inaltérable) - surtout quartz, car inaltérable - grès quartzeux (grains peu soudés) - mais aussi calcaire (calcarénite) - quartzite (grains très soudés) - ou feldspaths (arkose) Il existe aussi des sédiments siliceux organogènes : - Radiolaires (protozoaires) --> radiolarites - Diatomées (algues unicellulaires) --> diatomites - Éponges siliceuses (métazoaires) --> spongolites marne Calcaire = CaCO3 (calcite ou aragonite) origine organogène (ou chimique) Calcaires : - construits : récifs coralliens, tufs et travertins - d'accumulation : calcaires à Foraminifères (Globigérines actuelles, Nummulites au début de l'ère Tertiaire), calcaires à Mollusques Bivalves (lumachelles), calcaires à Entroques (Crinoïdes) - organodétritiques : les parties calcaires ont été brassées par l'eau, jusqu'à devenir du sable calcaire. Craie = calcaire d'accumulation de particules (coccolithes) formées par des Algues unicellulaires Autres roches organogènes : - charbons : Tourbe = roche organique de formation actuelle Le lignite est un charbon mal cristallisé formé récemment (ex : lignite de Gardanne, formé au Cénozoïque) La houille est du charbon ancien, bien cristallisé - partie carbonée imbibant d'autres roches : pétrole, gaz... (schistes bitumineux, calcaires asphaltiques...) Formes tectoniques (exemple à partir de strates sédimentaires horizontales) basculement ==>structure monoclinale relief en cuestas relief tabulaire compression ==>structure plissée (relief plissé) anticlinal Le type de déformation dépend : - de la profondeur (cassant en surface, plastique en profondeur) - de la nature de la roche (argile plastique, calcaire cassant) - de la direction des contraintes (rupture plus fréquente en extension qu’en compression σ1 front de cuesta synclinal revers de cuesta (roche dures en relief carte σ1 synclinal anticlinal (terrains vieux au (terrains récents centre, à cause de au centre, protégés de l’érosion) l’érosion) relief inversé : les synclinaux sont en hauteur, à cause de l’érosion des anticlinaux coupe coupes (principe) failles normales = accidents soustractifs (extension) : σ1 vertical,σ3 horizontal (après érosion) Formes tectoniques (exemple à partir de strates sédimentaires horizontales) relief tabulaire σ3 σ1 σ1 carte : barres du côté abaissé σ3 directions possibles de rupture carte chevauchements = failles décrochements : inverses (compression) : σ1 horizontal, σ1 horizontal,σ3 vertical σ3 horizontal coupe Le type de déformation dépend : - de la profondeur (cassant en surface, plastique en profondeur) - de la nature de la roche (argile plastique, calcaire cassant) - de la direction des contraintes (rupture plus fréquente en extension qu’en compression carte coupes (après érosion) (principe) carte : pointes du côté chevauchant