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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.
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