BASALTES ET GABBROS

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Les basaltes et les gabbros sont des roches magmatiques dont la composition chimique est très voisine. Basaltes et gabbros sont en effet intimement liés géographiquement puisqu'ils représentent les constituants largement majoritaires de la croûte océanique (ou « plancher océanique »). Schématiquement, on observe dans la lithosphère océanique la succession suivante, de bas en haut : les péridotites, que sont les roches du manteau supérieur ; les gabbros à la base de la croûte océanique, puis les basaltes en surface, seulement recouverts par les sédiments. On retrouve cette même succession de roches dans les séries ophiolitiques, c'est-à-dire dans les restes de fonds océaniques qui ont été charriés en milieu continental lors de la fermeture d'un océan (cf. ophiolithes). La contiguïté des basaltes et des gabbros est donc un phénomène aussi ancien que la tectonique des plaques sur Terre.

Basalte

Photographie : Basalte

Le basalte est une roche volcanique noire, à verre peu abondant et en général non bulleuse, comportant surtout des plagioclases et des pyroxènes. 

Crédits : Jacques-Marie Bardintzeff

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Ces basaltes et ces gabbros se mettent en place au niveau des dorsales océaniques. Le magma, qui alimente le rift d'où s'écartent les plaques lithosphériques, cristallise soit en profondeur pour donner une roche plutonique grenue – les gabbros –, soit en surface où ils s'écoulent et se figent rapidement en une roche volcanique – les basaltes.

Un autre type de basalte, dit alcalin (roche moins acide ; cf. acides et bases), caractérise d'autres types de volcanisme. Le plus généralement, les basaltes alcalins sont issus d'appareils volcaniques intra-plaques – c'est-à-dire hors des zones de subduction ou des dorsales océaniques –, et plus spécialement des points chauds (hot spots) comme à Hawaii ou à l'île de la Réunion.

Les basaltes

Le terme basalte a été utilisé par Pline l'Ancien pour décrire une roche « noire et dure » d'Éthiopie « quem vocant basaltem », ce qui rend plausible la dérivation à partir de l'adjectif bsalt, qui signifie cuit, en éthiopien ancien.

Caractères généraux

Les basaltes sont des roches très sombres où l'on ne distingue guère à l'œil nu que quelques cristaux isolés de pyroxènes noirs ou éventuellement d'olivine jaune. La densité est élevée (voisine de 3), sauf pour les types vacuolaires ou les scories.

Au microscope, on constate que la structure est le plus souvent microlithique (une pâte, ou mésostase, dans laquelle baignent de petits cristaux allongés). Les plus gros cristaux – les phénocristaux – sont essentiellement de l'olivine, des clinopyroxènes (augite ou solite), des plagioclases calciques et, plus rarement, de la magnétite. La mésostase comprend, outre les minéraux précédents, une quantité notable d'oxydes de fer (magnétite, ilménite) et la quasi-totalité des plagioclases de la roche. Il s'agit le plus souvent de labradorbytownite, plus rarement d'anorthite.

Du point de vue chimique, les basaltes ont une composition très constante, ce qui explique bien entendu le comportement précédent. La teneur en silice varie entre 45 et 55 p. 100, et les teneurs en calcium, fer et magnésium sont très élevées, alors que le potassium est presque absent. Cela confère aux basaltes fondus une très grande fluidité et, par voie de conséquence, une grande vitesse de cristallisation : les verres que l'on peut observer ont nécessité une trempe très brutale. À l'analyse on trouve à peu près 0,5 p. 100 d'eau en poids, ce qui semble bien correspondre à la teneur initiale du magma : en présence d'eau sous pression, on obtient en effet très vite le remplacement des pyroxènes par des amphiboles, minéraux extrêmement rares dans les basaltes ordinaires. Le problème de l'eau interfère d'ailleurs avec celui des conditions d'oxydo-réduction, qui influe sur le cours de la cristallisation.

Les grands types de basaltes

Depuis les travaux de H. S. Yoder et C. E. Tilley (1962), on distingue classiquement les basaltes tholéitiques, saturés ou sursaturés en silice, des basaltes alcalins, sous-saturés en silice (cf. tableau). Les premiers sont de loin les plus abondants et ils apparaissent dans des contextes géologiques très variés. Les tholéiites de la croûte océanique représentent le groupe de roches le plus abondant de la croûte terrestre ; elles se mettent en place au niveau des dorsales médio-océaniques, et se caractérisent par leur pauvreté en potassium (moins de 0,5 p. 100) et leurs [...]

Analyses de basaltes d'origines diverses

Tableau : Analyses de basaltes d'origines diverses

Analyses moyennes de basaltes de contextes géologiques divers (d'après J. A. Pearce). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : professeur de géologie à l'université de Bretagne-Occidentale, Brest
  • : professeur à l'université de Bretagne-Occidentale, Brest

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Pour citer l’article

Jean-Paul CARRON, René MAURY, « BASALTES ET GABBROS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/basaltes-et-gabbros/