ROCHES (Classification)Roches magmatiques

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Pétrogenèse

Il paraît maintenant indiscutable que les roches magmatiques sont, dans leur ensemble, les produits de la cristallisation de mélanges fondus principalement silicatés, renfermant en solution des éléments volatils et pouvant contenir des cristaux en quantité plus ou moins grande, auxquels on a donné le nom de magmas.

On a reconnu l'existence de liaisons compositionnelles entre les roches d'un même massif ou d'une même province ; reportés sur des diagrammes de types divers, les points figuratifs des compositions chimiques se placent, dans l'ensemble, sur des courbes continues caractérisant des lignées ou trends variés ; cela conduit à l'idée que toutes ces roches sont les produits de l'évolution d'un magma commun. Ainsi a-t-on été amené à distinguer de grandes séries rassemblant l'ensemble des roches magmatiques qui seraient issues d'un même magma parent : séries alcaline, alumineuse, tholéiitique, calco-alcaline. Deux problèmes fondamentaux sont alors posés : celui des mécanismes grâce auxquels un magma initial peut donner des roches d'une extrême diversité et celui de l'origine de ces magmas dans le cadre de l'évolution géodynamique ; ils font intervenir de nombreux phénomènes, tout particulièrement la cristallisation et la fusion.

Cristallisation

La connaissance des lois physico-chimiques et l'étude expérimentale de mélanges artificiels ou de roches naturelles ont permis d'en comprendre les principes. Dans un magma en équilibre, une phase nouvelle ne peut s'individualiser que si le liquide devient saturé par rapport à celle-ci, à la suite de changements dans les facteurs d'équilibre (température, pression, composition, etc.). Ainsi le refroidissement détermine la formation, successive ou simultanée, de cristaux et la séparation d'une phase gazeuse. Les modalités de la germination et de la croissance des cristaux dépendent de la composition, de la structure et des propriétés du magma, mais aussi de la façon dont varient les différents facteurs, permettant ou non le maintien de l'équilibre ; le comportement des cristaux formés joue alors un rôle capital.

Pour se limiter à l'essentiel, deux cas principaux sont à considérer. Lorsque les cristaux qui se forment ont une composition strictement fixée et une fusion congruente, ils sont simplement soustraits au liquide : la cristallisation est eutectique et rien ne peut en changer le résultat. Mais, si les cristaux ont une fusion incongruente ou s'ils constituent des solutions solides, il s'opère nécessairement des réactions entre le liquide et eux, réactions discontinues dans le premier cas et continues dans le second ; le déroulement de la cristallisation et le produit final peuvent alors être extrêmement différents suivant que l'équilibre est ou non maintenu, c'est-à-dire que les réactions s'opèrent complètement ou incomplètement.

Or le maintien de l'équilibre n'est généralement pas réalisé étant donné la mobilité des magmas dans une écorce qui se déforme dans un champ de gravité de sorte que, comme l'a montré Bowen dès 1922, les réactions commandent la cristallisation des roches magmatiques (principe de réaction). Lors de celle-ci, des séries réactionnelles (schématisées sur la figure) se déroulent simultanément, de façon distincte pour les termes supérieurs, tendant à se confondre pour les termes inférieurs ; les unes, discontinues, intéressent les minéraux ferro-magnésiens avec, pour chaque étape, des réactions continues (appauvrissement en Mg au profit de Fe) ; une autre, continue, est celle des plagioclases (de plus en plus sodiques) ; la série des feldspaths alcalins apparaît à une température plus basse et est également continue avec généralement enrichissement en Na. À température décroissante, l'évolution ne peut se faire que dans un sens déterminé et il en découle un certain ordre de cristallisation ; mais elle n'intéresse presque toujours qu'une partie des séries, ce qui explique les associations classiques de minéraux caractérisant les types les plus répandus de roches magmatiques.

Séries réactionnelles lors de la cristallisation fractionnée

Diaporama : Séries réactionnelles lors de la cristallisation fractionnée

Séries réactionnelles lors de la cristallisation fractionnée de magmas basaltiques subalcalins à basse pression (a), en système fermé (intrusions plutoniques) ; (b), à pression partielle d'oxygène constante (en présence d'eau). (a, d'après E. F. Osborn, 1962 ; b, N. L. Bowen, 1922,... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Différenciation

La notion de série réactionnelle éclaire l'évolution générale des magmas. En effet, lorsqu'un liquide n'est plus en équilibre avec ses cristaux, ne réagissant plus avec eux, il se comporte comme un liquide différent : il y a cristallisation fractionnée. Un magma peut ainsi se scinder en fractions chimiquement différentes, chacune d'elles se comportant à son tour comme un magma autonome : c'est la différenciation. Dans une évolution d'ensemble, il y a appauvrisseme [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 12 pages

Médias de l’article

Cycle des roches

Cycle des roches
Crédits : Encyclopædia Universalis France

vidéo

Basalte

Basalte
Crédits : Jacques-Marie Bardintzeff

photographie

Roches magmatiques : composition

Roches magmatiques : composition
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Roches magmatiques : classification

Roches magmatiques : classification
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 7 médias de l'article


Écrit par :

  • : professeur émérite à l'université de Toulouse-III-Paul-Sabatier

Classification

Autres références

«  ROCHES  » est également traité dans :

ROCHES - Vue d'ensemble

  • Écrit par 
  • Yves GAUTIER
  •  • 1 387 mots

Dures et cohérentes, parfois plastiques comme l'argile ou meubles comme le sable, les roches sont les matériaux constitutifs de l'écorce terrestre ; elles sont constituées en général d'un assemblage de minéraux. Certaines, dites exogènes, se forment à la surface de la lithosphère ; d'autres, dites endogènes, cristallisent au moins en partie à l'intérieur du globe à des températures et des pression […] Lire la suite

ROCHES (Formation) - Pétrologie

  • Écrit par 
  • Maurice LELUBRE, 
  • Alain WEISBROD
  •  • 5 576 mots
  •  • 5 médias

La science des roches comporte deux aspects complémentaires :– leur interprétation, c'est-à-dire la recherche de règles et de lois qui rendent compte de leurs caractères, de leur répartition et, en définitive, de leurs conditions de genèse et évolution : c'est l'objet de la pétrologie ;– leur description, c'est-à-dire l'analyse de leurs caractères de tous ordres, observables da […] Lire la suite

ROCHES (Formation) - Érosion et sédimentation

  • Écrit par 
  • Roger COQUE, 
  • André JAUZEIN
  •  • 7 043 mots
  •  • 9 médias

L'histoire des continents résulte d'une évolution où interfèrent des forces internes nées de déséquilibres crustaux et des forces externes qui détruisent les constructions orogéniques édifiées par les premières. Tous les reliefs ne sont que des états transitoires de cette évolution. Actuellement, le globe constitue un système clos, pour l'essentiel, et la conservation de la matière implique que la […] Lire la suite

ROCHES (Formation) - Diagenèse

  • Écrit par 
  • André JAUZEIN
  •  • 2 024 mots
  •  • 4 médias

Le terme « diagenèse » a été introduit, en 1868, par von Guembel pour désigner les processus qui agissent sur les sédiments après leur dépôt, mais cette définition est trop vague et mérite d'être précisée.Actuellement, ce terme est utilisé par les auteurs dans des acceptions très variables. C'est ainsi que N. M. Strakhov définit la diagenèse comme la transformation d'un sédiment en roche sédimenta […] Lire la suite

ROCHES (Formation) - Anatexie

  • Écrit par 
  • Gérard GUITARD
  •  • 1 830 mots
  •  • 2 médias

L'anatexie (du mot grec anatèxis qui signifie fusion) est le processus par lequel les roches métamorphiques fondent totalement ou partiellement. La notion de l'anatexie différentielle a été introduite par Eskola (1933) : pour une température suffisante, la fusion des roches est sélective et dépend surtout de la composition chimique des matériaux métamorphiques. Depuis 1957, l'« […] Lire la suite

ROCHES (Classification) - Roches sédimentaires

  • Écrit par 
  • André JAUZEIN
  •  • 4 545 mots
  •  • 5 médias

Les roches sédimentaires sont des objets qui se forment ou se sont formés au voisinage de la surface de la lithosphère par transformation des sédiments qui s'y sont déposés : produits d'altération, composés d'origine biochimique ou matériel volcanique (pyroclastites). Le concept de roche sédimentaire reste donc assez vague, dans la mesure où il est impossible de fixer aux phénomènes en jeu des li […] Lire la suite

ROCHES (Classification) - Roches métamorphiques

  • Écrit par 
  • Gérard GUITARD
  •  • 4 373 mots
  •  • 8 médias

Héritières d'une très grande diversité de textures et de compositions chimico-minéralogiques, les roches métamorphiques (C. Lyell, 1833) offrent à leur tour une telle variété d'associations minérales et de textures que, dès le début de leur étude, les essais de classification suivant les méthodes proprement naturalistes n'ont pu aboutir. Le principe d'une classification systématique faisant appel […] Lire la suite

ROCHES (Déformations) - Structurologie

  • Écrit par 
  • Jacques MARRE, 
  • José PONS
  •  • 3 943 mots
  •  • 4 médias

La structurologie est la science des structures, autrement dit de l'arrangement des différentes parties constituant un ensemble. Les procédés d'analyse qui s'y attachent sont naturellement utilisés dans un certain nombre de disciplines (métallographie, biologie, par exemple), mais ils ne sont envisagés ici que dans le cadre de la recherche géologique, dont ils forment une partie importante. La str […] Lire la suite

ROCHES (Déformations) - Failles

  • Écrit par 
  • Jean AUBOUIN, 
  • Roger COQUE, 
  • Universalis
  •  • 4 496 mots
  •  • 12 médias

Les failles sont des accidents tectoniques, autrement dit des déformations de l'écorce terrestre consécutives à des mouvements de celle-ci. Ces cassures sont responsables de certains de ses aspects les plus marquants, tant dans le domaine des chaînes de montagnes, à la constitution desquelles elles concourent soit seules soit associées aux autres accidents (plis, charriages), que dans celui des ai […] Lire la suite

ROCHES (Déformations) - Plis

  • Écrit par 
  • Jean AUBOUIN
  •  • 3 049 mots
  •  • 15 médias

Les plis sont des accidents tectoniques, c'est-à-dire des déformations affectant la croûte terrestre. À moyenne échelle, ils sont souvent plus directement apparents – et plus diversifiés dans leur forme – que les failles, les chevauchements et les charriages ; aussi sont-ils plus connus, à tel point que l'on parle généralement de « chaînes plissées » pour désigner les chaînes de montagnes, dont il […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Maurice LELUBRE, « ROCHES (Classification) - Roches magmatiques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/roches-classification-roches-magmatiques/