Enigme 10 : De la roche en poudre!! Les dorsales produisent des basaltes qualifiés de MORB (Medio Ocean Ridge Basalts) Ces basaltes sont caractérisés par leur faible quantité d alcalins (Na20 et K2O), ainsi que par une faible quantité de silice SiO 2, comme le montre le diagramme tout droit sorti du laboratoire de géochimie. Le basalte est une roche volcanique (structure microlitique). Issu d un magma primaire du à la fusion partielle des péridotites du manteau. Ce sont des roches qualifiées de basiques car riches en bases (MgO, FeO) et pauvre en alcalins (K 2 O, Na 2 O). Ce sont des roches mafiques et sombres car riches en ferromagnésiens. Basalte tholéitique - texture microlithique avec olivine (tache jaunâtre), plagioclases et pyroxènes. Diagramme obtenu avec plusieurs milliers d écahntillons Ailleurs dans le monde, on connait d autres laves telles que les rhyolites (qui forment en autre les reliefs de l Estérel dans le sud de la France), ou encore l andésite (commune sur les volcans des zones de subduction). Une rhyolite provient du refroidissement d'un magma de composition granitique. Ce sont des laves peu fluides, caractérisées surtout par leur richesse en silice SiO2. L Estérel, est un ancien massif marqué au permien par une histoire volcanique. Un volcanisme assez explosif, fissural riche en rhyolite.
Rhyolite : Echantillon et lame mince En LPA, on remarque la texture microgrenue de la roche formée essentiellement de quartz et feldspath. L'andésite, définie dans les massifs volcaniques andins, est une lave de ces zones de subduction. On trouve assez souvent aussi cette lave dans les Antilles. C est une lave aussi assez siliceuse (de 50% à 60%), donc un liquide peu fluide. Andésite : Echantillon et lame mince en LPA En LPA, des plagioclases. Les phénocristaux colorés sont les ferro-magnésiens. Finalement on peut retrouver ces trois roches dans le diagramme ci-dessous.
Mon voyage retour me fera survoler les basaltes MORB dans le Hess, andésites dans l arc caraïbe et rhyolite de l Estérel. Pour aller plus loin : D après dida.univ-tln.fr/ Il y a basalte et basalte. Pour obtenir un magma, il faut faire fondre une roche. Dans quelles conditions cela est-il possible? La température qui augmente avec profondeur mais il faut tenir compte de la pression qui s'oppose à l'agitation atomique. Il est donc nécessaire de connaître l'évolution de la température en fonction de la profondeur, autrement dit de connaître le géotherme. Les matériaux de la Terre peuvent se présenter sous 3 états différents : solide, partiellement fondu ou totalement liquide en fonction de la température et de la pression. On peut représenter les choses ainsi : - La courbe du liquidus sépare le domaine purement liquide du domaine partiellement fondu ( liquide + cristaux). - La courbe du solidus : elle sépare le domaine partiellement fondu du domaine solide. Le diagramme montre qu il est impossible d'avoir une fusion partielle du manteau excepté quand le géotherme croise le solidus il faut donc des conditions particulières.
- Une décompression adiabatique (1) c'est à dire une remontée de matériel sans perte de chaleur (au niveau des dorsales). Une chute de pression peut engendrer la formation de magmas à condition que la température reste constante. Le magma, chaud et léger, remonte alors rapidement vers la surface, sans perdre de chaleur, puis il cristallise lorsqu'il se trouve en contact avec l'eau. Les roches qui cristallisent font partie d'une série dite série tholéiitique. - Augmentation de la température (2) (point chaud). Dans ce cas, il faut apporter de l'énergie pour que, toutes pressions égales, le matériau puisse fondre. Ce sont principalement les courants de convection qui favorisent alors la fusion, car ils permettent à la chaleur terrestre originelle de remonter efficacement vers la surface. Les roches qui cristallisent font partie d'une série dite série alcaline. - Apport d'eau (3) au niveau des zones de subduction. Dans les zones de subduction, la croûte océanique s'enfonce tout en étant fortement hydratée. L'enfoncement étant rapide, la pression augmente très vite, alors que l'augmentation de température présente un certain retard, puisque la chaleur se transmet par conduction. L'eau est alors expulsée, et provoque une baisse du solidus. Les roches qui cristallisent font partie d'une série dite série calcoalcaline. Il existe donc fondamentalement 3 types de basaltes : - OIB (Oceanic Island Basalt) : basalte des points chauds - MORB (Mid Oceanic Ridge Basalt) : basalte des dorsales - IAB (Island Arc Basalt) : basalte des zones de subduction On aboutit à des diagrammes complexes mais qui reflètent les parentés entre les roches magmatiques. Classification de Cox et al., positionnée sur un diagramme de Harker alcalins-silice, permettant de visualiser les grands domaines magmatiques.
Les géochimistes peuvent utiliser d autres diagrammes, tel que le diagramme AFM pour mettre en évidence ces séries magmatiques. A = Na 2 O + K 2 O, F = FeO + Fe 2 O 3 et M = MgO. La série tholéiitique marque un enrichissement en Fer. Diagramme AFM mettant en évidence 2 séries magmatiques : la série tholéiitique et calco-alcaline. On voit donc bien que la composition chimique en éléments des basaltes raconte leur histoire. Cela me fait penser que nous allons bientôt passer au large des îles Galapagos. Je crois bien que cela est un point chaud donc série alcaline?