(A) Équivalence chimique des roches magmatiques

Les roches magmatiques dites endogènes, sont divisées en deux catégories :

  1. Les roches plutoniques ou ignées, dites intrusives, solidifiées en profondeur.
  2. Les roches volcaniques, dites éruptives, effusives ou extrusives, épanchées et solidifiées en surface.

Les classifications de ces nombreuses roches magmatiques ont été construites en fonction de leur textureTexture Du latin textura, de texere : tisser. Arrangement à l'échelle macroscopique de minéraux dans une roche. qui donne des informations sur leur mode de mise en place, sur leur minéralogie et leur chimie.
Le sujet a toujours été complexe. Certains noms anciens de roches ne sont plus utilisés, car souvent tombés en synonymie ou en désuétude.
A présent la classification se basant sur la minéralogie des roches magmatiques la plus répandue de manière internationale est la Classification d’Albert Streckeisen (1974), (image 9).

A) classification de streikeisen (classification minéralogique) :
C’est la classification des roches plutoniques contenant plus de 10 % de minérauxMinéraux Espèces chimiques naturelles, se présentant le plus souvent sous forme de cristaux solides. blancs (classification modaleModale Pour les roches magmatiques, on calcule à partir des analyses chimiques des éléments majeurs une composition minéralogique qu'on appelle la composition normative (= modale) de la roche. Cette composition permet de classer la roche. Elle peut différer de la composition minéralogique déterminée au microscope (composition modale).).
Cette classification se présente sous la forme d’un losange qui permet de mieux comprendre la position des roches, en fonction de leur composition minéralogique. Les deux triangles se rejoignent à leur base, par la ligne A-P. A : pour feldspaths alcalins ou sodi-potassiques, riches en sodium et en potassium et pauvres en calcium (sanidine, orthoseOrthose Feldspath potassique (KAlSi3O8). ou orthoclase, microcline, et albite pour le pôle sodique) ; et P : pour plagioclasePlagioclase Du grec plagios : oblique et klasis : fracture. Feldspath sodi-calcique ; solution solide entre l'albite (NaAlSi3O8) et l'anorthite (CaAl2Si2O8). : feldspaths plagioclases  ou feldspaths calco-sodiques (oligoclaseOligoclase Du grec oligos : peu, et klasis : rupture. Feldspath sodicalcique contenant de 10 à 30 % de Calcium., andésine, bytownite, albite (sodique)  et anorthite (calcique) pour le pôle pur calcique. L’albite (sodique) appartient aux deux séries de feldspathFeldspath De l'allemand feld : champ et de spath ; minéral courant dans les champs d'Allemagne du Nord. Variété de tectosilicates composant de nombreuses roches magmatiques (ex : granite) et métamorphiques., au centre des bases des triangles. Q  pour le QuartzQuartz Minéral, tectosilicate composé principalement de silice (SiO2). massif placé à la pointe supérieure du triangle ; et F pour felspathoïdes  ou foïdes, à la pointe du triangle opposé en bas (minéraux pauvre en siliceSilice Tectosilicate (SiO2) présentant différents polymorphes : opales, quartz, tridymite, cristobalite, coésite, stishovite. qui ressemblent macroscopiquement à des feldspaths, mais qui n’en sont pas : néphéline, haüyne, leucite, pollucite, analcime,). Q et F se placent aux 2 pointes opposées : ainsi aucune roche ne peut contenir l’association Quartz-Feldspathoïdes. Les roches placées vers l’extrémité du pôle A ne peut pas contenir de feldspath calco-sodique et les roches situées vers l’extrémité du pôle P ne peut pas contenir de feldspath alcalinAlcalin De l'arabe al-qaly : soude. Ce dit d'un élément riche en sodium et/ou en potassium..

L’étude de l’équivalence des roches magmatiques est une aide précieuse dans leur détermination précise. Cette étude passe d’abord par l’observation de lames minces afin de déterminer les minéraux qui sont communs aux deux types de roches, mais pas sous la même forme.

Chez les roches magmatiques plutoniques, les différents cristaux sont visibles et déterminables à l’œil nu. Leur texture est grenueGrenue Du latin granum : grain. S'applique à une roche montrant un assemblage de cristaux en grains visibles à l'oeil nu. (ou microgrenue, voir plus bas), c’est à dire que les cristaux sont jointifs. Les cristaux de la masse magmatiqueMagmatique Roche issue de la cristallisation du magma. se sont refroidis très lentement, ils ont donc pu se former normalement. En revanche en fin de cristallisation, les minéraux ne seront plus automorpheAutomorphe Du grec autos : de soi-même et de morphê : forme. Ce dit d'un minéral se présentant sous la forme d'un cristal parfait ou presque.. Ceci suggère que les cristaux automorphes correspondent aux phases précoces, et les cristaux xénomorphes à des minéraux cristallisant tardivement. La texture peut donc nous informer sur la séquence (l’ordre) de cristallisation des minéraux au cours du refroidissement.

La structureStructure Du latin strutura : Arrangement. Arrangement à l'échelle microscopique de minéraux dans une roche. de ces roches peut être soit : équante, les cristaux sont de même taille et sans orientation particulière ; soit : porphyroïdePorphyroïde Adjectif s'appliquant aux roches magmatiques, dont la structure présente des cristaux de grande taille (souvent de plusieurs centimètres), dispersés au sein d'autres plus petits. (ou porphyroblastique), elle présente alors des cristaux de grande taille mélangés à d’autres plus petits.

La composition minéralogique donne la chimie de la roche alors que la texture donne le mode de mise en place (cristallisation en profondeur ou en surface etc.).

Les roches magmatiques effusives ont une structure microlitiqueMicrolitique Adjectif qui s'applique à la structure des roches magmatiques volcaniques, caractérisées par la présence de nombreux petits cristaux non visibles à l'oeil nu (microlites), sans orientation privilégiée, ou avec (fluidale)., le grain est plus fin et surtout il reste du verreVerre Du latin vitrum : verre. Magma ayant refroidi très rapidement sans cristalliser, donnant des laves (ex. : Obsidienne) qui peuvent contenir une proportion variable de minéraux. entre les grains. Les microlites (ou microlithes) sont des cristaux que l’on ne peut pas voir à l’œil nu. Le magmaMagma Du grec magma : résidu pâteux. Liquide silicaté pouvant contenir une fraction de cristaux et de gaz, à haute température (au moins 600°C) qui donne les roches magmatiques par solidification. en refroidissant trop vite, ne permettra qu’une croissance limitée des cristaux, qui seront entourés d’une proportion plus ou moins importante de verre non cristallisé entre eux. Ces cristaux se présentent sous forme de prismes allongés (baguettes ou lattes), cristallisés tantôt sans orientation privilégiée, tantôt montrant une nette orientation appelée fluidalité et rappelant l’écoulement du magma.  

B) La Classification de Lacroix (1930), (classification minéralogique,) permet en décrivant les roches de les classer simplement. Les noms en italique correspondent aux roches volcaniques. (Voir aussi image 8) :

  1. Roches à feldspaths alcalins seuls ou dominants (roches alcalines) :
  2. Le graniteGranite De l'italien granito : grenu. Roche magmatique plutonique à texture grenue, composée de minéraux caractéristiques : quartz, micas (biotite, muscovite), et feldspaths (orthoses, plagioclases). et le microgranite – équivalent : la rhyolite (roches sursaturées en silice avec quartz et feldspaths).
  3. La syénite et la microsyénite – équivalent : le trachyte (roches saturées en feldspaths seul, sans quartz ni feldspathoïde).
  4. La syénite néphélinique ou feldspathoïdique – équivalent : la phonolite (roches sous saturées en silice avec feldspaths et feldspathoïdes).
  5. Roches à feldspaths alcalins et plagioclases (roches calco-alcalines) :
  6. La granodiorite – équivalent : la rhyodacite. C’est deux roches sont sursaturées en silice (avec quartz et feldspaths).
  7. La monzonite – équivalent : la trachyandésite (roches saturées (avec feldspaths seul, sans quartz ni feldspathoïdes).
  8. Roches à plagioclases  (An <50) :
  9. La diorite et la microdiorite – équivalent : l’Andésite (roches saturées avec feldspaths seul, sans quartz ni feldspathoïdes).
  10. La diorite quartzique – équivalent : la Dacite (roches sursaturées en silice avec quartz et feldspaths).
  11. Roches à plagioclases  (An >50) :
  12. Le gabbro et le microgabbro – équivalent : le Basalte (roches saturées en feldspaths, sans quartz ni feldspathoïdes).
  13. Le gabbro quartzique – équivalent : le basalte tholéitique (roches sursaturées en silice avec quartz et feldspaths, sans olivineOlivine = Péridot. Nésosilicate compris entre deux pôles purs la fayalite (Fe2SiO4) et la forstérite (Mg2SiO4). ou avec de rares microcristaux).

Chaque type de roche plutoniquePlutonique Qui se rapporte aux plutons et aux roches magmatiques les constituant, ou roches holocristallines, grenues., en fonction de sa texture, se nomme différemment. Si les cristaux sont aisément discernables à l’œil nu, on dit que c’est une roche grenue. Si les cristaux sont à peine discernables, donc beaucoup plus petits, on dit que c’est une roche microgrenue et elle porte alors le nom de la roche de même composition qui lui correspond précédée du préfixe « micro ». Exemples : microgranite, microdiorite, microgabbro…

C) La Classification chimique (TAS, pour Total Alkali Silica) de M.J. Le Bas et al. (1986), est basée sur le rapport entre la quantité d’alcalinité (minéraux alcalins : NA 20 et K20), et la quantité de silice (SiO2) qui compose une roche volcanique. (Image 10).

Images des roches correspondantes les plus courantes (à gauche les roches plutoniques, à droite les roches volcaniques) :

Photographe : Gérard Brusseaux.
Source : Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.

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