Chapitre 3 : Le magmatisme
I/ Qu’est ce qu’un magma
Magma = liquide ou bain silicaté
Roche magmatique = magma liquide qui a cristallisé
A) Chimisme
-
Sursaturé
Saturé
Sous saturé
-
SiO2
Al2O3
-
FeO
MgO
CaO
Base  Basicité
-
Na2O
K2O
Alcalin  Alcalinité : Alc > 8% ET base <10%
Saturation en silice
Types :



Basaltique (Basique)
Granite(Alcalin)
Andésitique (Intermédiaire)
B) Autres caractères

Température
-
1300°C  Magma basaltique
700-900° C  Magma granitique

Viscosité
-
Faible : Magma basaltique
Forte : Magma granitique

Richesse en H2O
 Riche = magma andésitique
Ultrabasique > 40%
Basique > 25%
Intermédiaire <25%
II/ La cristallisation de magma
A) Etude de diagrammes de pression / T°C
FIG 38p 12
C’est un diagramme pression température dit « de phase »
1) Plaçons un magma basaltique :
 1er chemin : On trace un chemin pression / température / temps.
Le point d’intersection = début de la cristallisation. Le magma cristallise progressivement et donne
des phénocristaux.
Remarque : Le point 0 = la surface. Donc on observe une coulée de lave :
-
Dans l’air
Dans l’eau = lave en coussin.
En surface, c’est le phénomène de trempe qui se produit. On observe alors une pâte microlithique
(verre + microlithe)
 On peut imaginer un autre chemin
Cristallisation en profondeur
-
 3e Chemin ici exceptionnel  c’est un magma 100% liquide.
1er chemin = le magma basaltique a produit le BASALTE
2e chemin, le magma a produit le GABBRO
3e chemin, le magma a produit le verre volcanique : OSBIDIENNE
2) Traçons le chemin d’un magma granitique :
 Le premier chemin : très rapidement, le liquidus et solidus se croisent : cristallisation en
pronfonceur = GRANITE inférieur
 Le 2e chemin donnera naissance à un GRANITE supérieur
 Le 3e chemin : le magma et plus sec car plus chaud . ( Plus c’est chaud, moins il y a d’H2O)
cette roche sera une RYOLITHE
Bilan
Magma Basaltique
Lieu de mise en place
Surface
Profondeur
Texture
Microlithique
Vitrose
Grenue
Magma Granitique
Surface
Roche volcanique =Rouge
Microlithique
Roche magmatique = Vert
Nom
Basalte
Obsidienne
Gabbro
Granite
Rhyolithe
B) Un exemple d’association de roches magmatiques
Voir TP 4
Fig 42p12
Fig 51p 17
C) Association minérales et suite réactionnelle de Bonen
Fig 44p15
Fig 42p12
III/ Origine des magmas (lien avec géodynamisme)
A) Origine des magmas basaltiques
1) Lieux géodynamiques

Interplaqu
e

MORB = Middle Ocean Ridge basalt
= Basalte des fonds océaniques
Divergence
IAT = Island Arch Tholeit
= Des iles peuvent s’organiser sous forme d’arc
 Ce sont des tholéites d’arc.

OIB = Ocean Island Basalt  Intra-plaque

TRAMS (ex : deccan Sibéria) = inter-plaque continentale.
Convergence =
subduction
2) Deux modèles
FUSION PARTIELLE
Exemple de Basalte à enclave de péridotite :
Roche mère PERIDOTITE  Magma basaltique + Roche résiduelle (réfractaire à la fusion)
Lherzolite
Harzburgite
B) Origine des magmas granitiques
1) Typologie
Indice feldspathique :

Si F = 100% - 90%  Très peu de plagioclase dans le granite = granite Alcalin

Si F = 35 à 90%  Taux de plagioclases
 Granite au sens strict

Si F < 35%  On a affaire aux Granodiorites
Caractère communs = leucocrates
2) Gisements
-
Massif central
Massif armoricain
FIG 59p18  Etude
Chaine de montagne ancienne pour voir granite à l’affleurement/ Cycle hercynien à l’origine de la
PANGEE.
Dans le massif armoricain, 2 granites nous intéressent :


Granite de Flamanville
Granite de St Anne d’Auray
Granite orogénique
Ex : Corse  Granite anorogénique  pas associé à une chaine de montagne.

Granite de FLAMANVILLE
C’est un granit de 8km d’Est en Ouest et de 4km de Nord au Sud, pourtant c’est le plus classique
étudié. Il est âgé de 280 Ma.
Comment estimons-nous l’âge d’un granite ? Quelles méthodes nous permettent de donner un âge à
une roche ?
-
 Grâce à la radio chronologie qui envisage des métaux radioactifs avec plusieurs
méthodes :
La méthode Rb/Sr
La méthode U/Pb
Ce granite est de 2 qualités :
-
le Monzogranite  Granite classique
La Granodiorite
Texture grenue (bord = fluidale  orientation minérale dans les roches)
-
Encaissant (=roche environnante)
 Roche sédimentaire d’âge cambrien, silurien, dévonien
Le Granite de FLAMAVILLE recoupe les roches sédimentaires

Le Granite des St Anne d’Auray
Situé dans la zone sud armoricaine
-
Encaissant = associé à une formation appelé MIGMATIQUES
Mélange |GNEISS = Roche du haut degré métamorphique
| GRANITE
3) Modèle explicatifs
a) Source de magma
Expérience de Wyart et Sabatier et de Winckler et Van Platen (1960)
Tableau page 19
Ils ont pris diverses roches (pour la plupart argile). Ils ont augmenté les paramètres
pression/Températures.
Argile  Schistes – Micaschistes – Gneiss
Gneiss (Fusion)  Magma granitique + roche résiduelle (roche mère)
b) Granite inférieur / supérieur (orogénique)

On va tracer un chemin pression température temps (en rouge). L’argile va se transformer en
gneiss. Vers 700°C, il y a fusion et un magma granitique apparait. Il va cristalliser quasi
instantanément sur son lieu de genèse : on parle de granite inférieur car il a fondu en
profondeur et a cristallisé quasi tout de suite après.

Un magma produit dans le manteau ne peut être que basaltique (car c’est dans le manteau).
Passé le solidus, il y a FUSION. En suivant le chemin on va voir apparaitre le lieu de
cristallisation. Il va devenir granitique. Le magma granitique va rencontrer des roches
sédimentaire, une auréole de métamorphisme apparait : on va voir apparaitre un granite
supérieur. (ou intrusif)
On a pu voir deux granites différents provenant de deux magma différents.
-
Un magma humide, froid avec peu ou pas de mobilité verticale.
Un magma granitique chaud, sec, avec une mobilité verticale nette.  On parle de fusion
basicrustale anhydre (grâce à un « underplating »)
Conclusion : Le magmatisme est une libération d’énergie : C’est la preuve que la terre est vivante. La
terre libère son énergie sous forme de chaleur, qui se transforme soit en énergie mécanique
(déplacement des plaques) Soit en … Heu … L’eau c’est la vie de la Terre.