GRANITES ET RHYOLITES

Les granites sont des roches cristallines de texture grenue formées essentiellement de quartz, de feldspath alcalin et de plagioclase, avec des proportions mineures de minéraux colorés. Avec le basalte, le granite est la roche la plus répandue à la surface du globe : selon les estimations, la surface de la terre est recouverte par 43 p. 100 de basaltes et 22 p. 100 de granites. Si le fond des océans est tapissé essentiellement par des basaltes, les continents renferment la majeure partie des granites. Ces derniers affleurent dans la plupart des grandes régions du globe : vieux boucliers, chaînes plissées érodées, mais aussi zones océaniques où ils ont été longtemps sous-estimés.

Attesté dès 1611, le mot a une orthographe fluctuante – « granit » ou « granite » – jusqu'au milieu du xix^e siècle, pour finalement adopter la seconde orthographe. L'étymologie la plus couramment invoquée fait en effet descendre le mot « granite » de l'italien granito, du latin granum – grain. La définition proposée par Buffon est toujours valable : « De toutes les matières produites par le feu primitif, le granite est la moins simple et la plus variée : il est ordinairement composé [...] de quartz, de feldspath et de mica. Les granites recouvrent encore aujourd'hui la plus grande partie du globe. » Buffon met ainsi en évidence deux traits fondamentaux : variété et banalité des granites.

Leur abondance et leur composition assez constante ont longtemps intrigué les géologues et alimenté la « controverse du granite ». Les granites, par leur passage obligé par un état fondu, posent des problèmes fondamentaux : source des liquides et de l'énergie de transfert, mode d'extraction et de transport des liquides, mode de différenciation et de mise en place de ces liquides et rôle des fluides associés.

En fait, le granite n'existe pas, il n'y a que des granites, très divers. Chaque massif de granite est représentatif du site dans lequel il s'installe, par l'association des roches qui s'y rencontrent et ses relations avec les formations encaissantes. Ainsi, de nombreuses suites magmatiques existent, dans lesquelles les granites peuvent prédominer. Les granites et les roches associées participent de façon essentielle à la croissance des continents. Parmi ces roches associées, on considère que les rhyolites (du grec rheô, « couler », et lithos, « pierre ») sont les équivalents volcaniques des granites. De même que les granites au sens strict ne peuvent être dissociés de roches plus basiques, on doit grouper avec les rhyolites des variétés assez voisines, comme les rhyodacites et les latites quartzifères, qui sont respectivement les homologues des granodiorites et des granites monzonitiques.

Composition et nomenclature

Les granites forment, selon la fraîcheur des affleurements, des roches de couleur claire, grise ou noire, jaune ou rose selon la teneur en quartz (incolore ou blanc), en micas (muscovite grise, biotite noire), en feldspaths (blancs ou roses) et en oxydes plus ou moins foncés. Les échantillons se caractérisent par la taille des minéraux (roche grenue), toujours visibles à l'œil nu et pouvant atteindre plusieurs centimètres.

Les granites ne constituent qu'une variété d'un ensemble plus vaste, les granitoïdes. Par « granitoïde », on entend toute roche semblable et associée aux granites. Cette définition large a le mérite d'inclure non seulement des roches grenues, entièrement cristallisées, mais aussi des roches moins parfaitement cristallisées (filoniennes et volcaniques, dont les rhyolites) de composition de voisine.

L'analyse chimique des granitoïdes fait apparaître d'assez grandes variations (tabl. 1). Un granite « moyen » se caractérise par l'abondance des éléments chimiques O, Si, Al, Na, K et dans une moindre mesure Ca. Ces compositions se traduisent par la prédominance du quartz (SiO₂) et des feldspaths : système ternaire KAlSi₃O₈ – NaAlSi₃O₈ – CaAl₂Si₂O₈.

Les minéraux constitutifs sont classés en plusieurs groupes :

– les minéraux blancs, clairs à incolores ou légèrement rosés, au microscope, comprenant le quartz et les polymorphes de la silice, les feldspaths ;

– les minéraux colorés, encore appelés ferromagnésiens, sont de couleur vive au microscope ; ils comprennent les olivines, les pyroxènes, les amphiboles, les biotites et les oxydes de fer et titane ;

– les minéraux accessoires, porteurs d'éléments chimiques mineurs ou en traces, comme le zircon (Zr), l'apatite (P), le sphène (Ti), la tourmaline (B) et des minéraux pouvant constituer des concentrations importantes d'éléments métalliques : cassitérite (Sn), wolframite (W), uraninite (U), molybdénite (Mo)...

Les analyses modales, représentant les proportions en volume des différents minéraux, montrent que les granites sont des roches leucocrates (de 60 à 90 p. 100 de minéraux blancs) à hololeucocrates (plus de 90 p. 100 de minéraux blancs). Les variations à l'intérieur du groupe des minéraux blancs commandent la classification.

La nomenclature est fondée sur les proportions des quatre groupes de minéraux blancs :

– quartz et minéraux polymorphes (pôle Q) ;

– feldspaths alcalins : potassiques, sodiques et intermédiaires (pôle A) ;

– feldspaths plagioclases (pôle P) ;

– feldspathoïdes (pôle F, proportion nulle pour les granites au sens strict).

Les quatre pôles Q, A, P, F (fig. 1) forment les sommets de deux triangles équilatéraux opposés (le quartz et les feldspathoïdes sont incompatibles) ayant le côté AP en commun. Des subdivisions ont été placées à l'intérieur de chaque triangle de façon à séparer des groupes homogènes (fig. 1). Pour être complète, la nomenclature doit ajouter aux groupes définis :

– l'indice de coloration (pourcentage volumique de minéraux colorés) avec les préfixes leuco- (indice inférieur à 40), méso- (indice compris entre 40 et 60) et méla- (indice supérieur à 60) ; les roches holomélanocrates (plus de 90 p. 100 de minéraux colorés) ne sont pas définies selon ce schéma ;

– la mention de minéraux caractéristiques, même s'ils sont rares (un granite à fayalite contient rarement plus de 1 p. 100 de ce minéral), selon l'ordre décroissant d'abondance : un granite à amphibole-biotite est différent d'un granite à biotite-amphibole ;

– les particularités texturales.