II-15: Le magmatisme

Effusif

Dynamisme éruptif où les laves sont fluides, pauvres en silice et s'épanchent à la surface sans exploser (exemples : la plupart des points chauds océaniques)

Magma

Bain fondu silicaté comprenant des phases solides (cristaux +/- enclaves) et fluides (gaz et liquides)

Roche magmatique

Roche formée par la cristallisation d'un magma. Il en existe deux types, les roches plutoniques et les roches volcaniques

Roche plutonique

Roche magmatique le plus souvent grenue, issue d'un refroidissement lent en profondeur du magma

Roche volcanique

Roche magmatique microlithique, contenant une proportion plus ou moins importante de verre, issue d'un refroidissement rapide en surface du magma

Métamorphisme local

Métamorphisme s'étendant sur quelques kilomètres seulement, pouvant par exemple être dû à l'intrusion d'une poche de magma (auréole de métamorphisme autour d'un pluton)

Métamorphisme régional.

Métamorphisme s'étendant sur plusieurs dizaines ou centaines de kilomètres, caractéristique des zones de subduction ou de collision

Métamorphisme

Transformations minéralogique et structurale d'une roche à l'état solide qui dépend de sa composition, des conditions de pression et de température et de l'apport éventuel de fluides

Hydrothermalisme

Infiltrations d'eau dans ou à proximité de chambres magmatiques, qui conduit à des échanges d'éléments entre l'eau et les roches adjacentes et à un réchauffement de l'eau

Roche volcanique

Roche magmatique microlithique, contenant une proportion plus ou moins importante de verre, issue d'un refroidissement rapide en surface du magma

Verre

Matériel solide amorphe, non cristallisé

Microlithique

Organisation d'une roche qui n'a pas entièrement cristallisé et présente du verre et de petits minéraux (les microlithes) ; les roches volcaniques sont le plus souvent microlithiques. Cette roche est aussi qualifiée d'hémicristalline (gr. hemi = à moitié)

Lave

Magma qui s'est épanché à la surface

Grenue

Organisation d'une roche entièrement cristallisée, sans verre, les cristaux y sont tous jointifs et visible à l'œil nu ; les roches magmatiques plutoniques sont le plus souvent grenues. Cette roche est aussi qualifiée d'holocristalline (gr. holos, entier )

Composition modale

Composition basée sur le pourcentage (le plus souvent en volume) des différents minéraux réellement observés dans une roche magmatique

Classification de Streckeisen (= classification QAFP)

Classification modale des roches faisant appel à un diagramme triangulaire dont les pôles représentent trois minéraux cardinaux : les feldspaths plagioclases, l'orthose et le quartz. Elle est plutôt utilisée pour déterminer les roches plutoniques

Pluton

Sorte de bulle de magma visqueux qui cristallise en profondeur et donne un granitoïde intrusif entouré d'une auréole de métamorphisme

Volcan

Édifice de taille décamétrique à plurikilométrique, formé de coulées de laves et/ou de l'accumulation de projections, témoignant d'une activité magmatique

Scories

Projection volcanique de taille millimétrique à centimétrique, généralement vacuolaire et de couleur sombre

Fumerolle

Émanation de gaz à proximité d'une zone de magmatisme, le plus souvent riche en H2O mais aussi en CO2 ou en composés soufrés

Phréatomagmatisme (= hydromagmatisme)

Rencontre explosive entre un magma ascendant et de l'eau superficielle (nappe phréatique, lac, mer peu profonde)

Cornéennes

Roches ayant subi un métamorphisme de contact (haute température, basse pression) autour d'un pluton. De couleur généralement sombre, elles sont dures à grains fins et présentant des cassures « en forme de corne »

Auréole de métamorphisme

Thermométamorphisme de contact autour d'un pluton, les roches ainsi échauffées sont des cornéennes

Dorsale

Zone d'accrétion du plancher océanique, constituant de longues rides océaniques

Subduction

Plongement d'une lithosphère océanique généralement âgée et dense sous une autre lithosphère océanique ou sous une lithosphère continentale

Rift continental

Amincissement et déchirure d'une lithosphère continentale, provoquée par une remontée de matériau chaud et/ou par des contraintes extensives

Point chaud

Épanchement magmatique intraplaque causé par une fusion partielle profonde ayant pour origine une instabilité thermique enracinée au niveau de la couche D" (limite manteau/noyau) ou parfois à la profondeur de 670 km (limite manteau inférieur/ manteau supérieur)

Anatexie

Fusion partielle de la croûte continentale, ayant lieu principalement lors d'une collision, au cœur d'une chaine de montagne

Chambre magmatique

Vaste réseau de failles étroitement interconnectées, situé à quelques kilomètres de profondeur sous un édifice volcanique, dans lequel le magma peut être stocké et subir des mouvements convectifs

Explosif

Dynamisme éruptif où les laves sont visqueuses, riches en silice et/ou en gaz, et où les volcans ont tendance à exploser (exemples : la plupart des zones de subduction)

Nuée ardente

Nuage de gaz et de poussières portés à des centaines de degrés, produit lors d'une éruption explosive, qui dévale la pente du volcan à des centaines de km.h-1.

Diapir mantellique

Portion de manteau chaud qui remonte à l'état solide en raison d'une densité plus faible que l'encaissant. Attention, la péridotite est réchauffée mais n'est pas fondue!

Extrusif

Dynamisme éruptif où le magma est si visqueux qu'il s'accumule dans la chambre et/ou la cheminée magmatiques : le volcan gonfle et donne un dôme ou une aiguille

Série magmatique

Ensemble de roches magmatiques émises en un même lieu, d'âges proches et provenant de la différenciation d'un même magma

Solidus

Courbe qui, dans un diagramme pression-température ou composition-température, sépare le domaine où tout est solide du domaine « solide + liquide »

Liquidus

Courbe qui, dans un diagramme pression-température ou composition-température, sépare le domaine où tout est liquide domaine « solide + liquide »

Taux de fusion

Proportion d'une roche qui passe à l'état liquide au cours d'un processus de fusion

MORB (Mid Ocean Ridge Basalt)

Basalte tholéiitique, c'est-à-dire pauvre en alcalins, formé à l'axe des dorsales et constituant la partie superficielle de la croûte océanique

Compatible (= lithophile)

Se dit d'un élément restant préférentiellement dans la phase solide au cours de la fusion

Incompatible (= hygromagmaphile = hygromagmatophiles)

Se dit d'un élément partant préférentiellement dans la phase liquide au cours de la fusion

Liquide primaire (= magma primaire)

Magma obtenu suite à la fusion partielle d'une roche et qui n'a pas encore eu le temps d'évoluer ni d'être contaminé (les liquides primaires issus de la fusion partielle de la péridotite ont une composition basaltique)

Incongruente

Fusion partielle au cours de laquelle il y a un tri géochimique des éléments et donc pour laquelle la composition du liquide ne reflète pas celle du solide initial

Lherzolite

Péridotite ayant peu fondu, qui a donc conservé des éléments incompatibles et des clinopyroxènes (≠  harzburgite)

Harzburgite

Péridotite ayant beaucoup fondu, très appauvrie en éléments incompatibles et ne présentant presque plus de clinopyroxènes (≠ lherzolite)

Eutectique

Mélange de deux ou plusieurs espèces chimiques qui fondent dans des proportions bien particulières, à une température inférieure à la température de fusion de chacune des espèces prises séparément

Contamination

Processus pouvant modifier la composition d'un magma par ajout ou retrait d'éléments provenant de l'extérieur (de l'encaissant, de fluides qui circulent etc.)

Série de Bowen

Ordre théorique de cristallisation des minéraux au cours du refroidissement d'un magma

Différenciation magmatique

Modification au fil du temps de la composition d'un magma, en raison de processus de cristallisation fractionnée ou de mélanges de magma

Diagramme TAS (Total Alcalins/Silice)

Graphique sur lequel figure en abscisses la teneur en silice et en ordonnées la teneur totale en oxydes d'alcalins (sodium et potassium), et sur lequel on peut placer différents magmas pour comparer leurs compositions. Il permet de différencier les séries magmatiques grâce aux roches volcaniques émises

Diagramme AFM

Diagramme triangulaire, dont les pôles représentent les alcalins (A), le fer (F) et le magnésium (M), et sur lequel on peut placer différents magmas pour comparer leur composition. Il permet de différencier les séries magmatiques grâce aux roches volcaniques émises

Cristallisation fractionnée

Processus au cours duquel, lorsqu'un magma stagne dans une chambre magmatique, il y a cristallisation dans cette chambre des éléments les plus réfractaires : le liquide résiduel s'enrichit donc en silice et alcalins, on dit qu'il se différencie

Série tholéiitique

Roches magmatiques pauvres en alcalins, que l'on trouve généralement au niveau des dorsales et qui son essentiellement de nature basaltique (les MORB sont des basaltes tholéiitiques)

Série alcaline

Roches magmatiques riches en alcalins, témoignant souvent d'un faible taux de fusion de la péridotite, que l'on trouve généralement au niveau des points chauds ou du volcanisme intraplaque

Série calcoalcaline

Roches magmatiques riches en calcium et alcalins, que l'on trouve au niveau des zones de subduction

Série magmatique

Ensemble de roches magmatiques émises en un même lieu, d'âges proches et provenant de la différenciation d'un même magma