Hoja de repaso: Pétrologie des roches magmatiques

📋 Plan du Cours

1. synthesisTables
2. Roches, minéraux et minéraloïdes
3. Intérêts de la pétrographie
4. Formation des roches magmatiques
5. Composition et gaz des magmas
6. Température et viscosité des magmas

📖 1. synthesisTables

🔑 Notions clés & Définitions

• Pétrographie : La science de la Terre qui décrit et classe les roches.
• Pétrogenèse : Cherche à comprendre les mécanismes de formation des roches.
• Pétrologie : Associe la pétrographie et la pétrogenèse pour décrire, classer et interpréter la genèse des roches.
• Roche : Un agrégat naturel de minéraux, de minéraloïdes, de verre et/ou de matière organique qui compose l’écorce terrestre.

📖 2. Roches, minéraux et minéraloïdes

🔑 Notions clés & Définitions

• Minéral : Un solide naturel possédant une composition chimique définie et une structure atomique ordonnée, c’est-à-dire cristalline.
• Minéraloïde : Possède toutes les caractéristiques d’un minéral sauf une structure atomique ordonnée.

📝 Points essentiels

• La glace d’eau et l’halite sont des minéraux, car elles sont naturelles, solides, de composition définie — H₂O pour la glace et NaCl pour l’halite — et cristallines.

📌 L’eau liquide n’est pas un minéral parce qu’elle n’est pas solide et ne possède pas de structure cristalline, tandis que le verre naturel n’est pas un minéral parce que sa composition chimique n’est pas définie et qu’il n’est pas cristallin.

• Le granite est une roche magmatique principalement composée de feldspaths, de quartz et de micas.

📖 3. Intérêts de la pétrographie

★ À maîtriser

• Les roches permettent aux géologues de reconstituer l’histoire des quatre derniers milliards d’années de la Terre.

• Les matières premières minérales sont extraites des roches et la plupart des matériaux de construction sont à base de roches.

Compléments

• La construction des ouvrages d’art nécessite une étude géologique des terrains fondée sur les propriétés physiques et mécaniques des roches, elles-mêmes liées à leur pétrographie.

📖 4. Formation des roches magmatiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Magmatisme : L’ensemble des phénomènes liés à l’activité interne du globe terrestre.
• Roche magmatique : Résulte de la solidification, par cristallisation et refroidissement, d’un magma généralement compris entre 650 et 1250 °C.
• Magma : Un bain silicaté fondu constitué d’une phase liquide, d’une phase solide formée de cristaux et d’une phase gazeuse.

★ À maîtriser

📌 Les roches plutoniques se solidifient lentement à l’intérieur de la lithosphère, tandis que les roches volcaniques, extrusives ou effusives se refroidissent rapidement à la surface, à l’air libre ou sous l’eau.

Compléments

• Les roches de semi-profondeur, périplutoniques ou hypovolcaniques sont des intermédiaires entre les roches plutoniques et volcaniques.

💡 Astuce mémo

Magma → refroidissement → roche

📖 5. Composition et gaz des magmas

★ À maîtriser

• Les magmas basaltiques ou gabbroïques contiennent 45–52 % de SiO₂, les magmas andésitiques ou dioritiques 52–65 %, et les magmas rhyolitiques ou granitiques 65–75 %.

• Les magmas basaltiques sont riches en Fe, Mg et Ca et pauvres en K et Na, les magmas andésitiques ont des teneurs intermédiaires, et les magmas rhyolitiques sont pauvres en Fe, Mg et Ca mais riches en K et Na.

• La plupart des magmas contiennent 0,2 à 4 % en poids de gaz dissous, principalement H₂O et un peu de CO₂, qui représentent ensemble plus de 98 % des gaz volcaniques émis; N, Cl, S et Ar sont rarement présents à plus de 1 %.

• Les gaz dissous donnent aux magmas un caractère explosif et les magmas rhyolitiques contiennent davantage de gaz dissous que les magmas basaltiques.

Compléments

• Environ 80 % des magmas émis par les volcans sont basaltiques, tandis que les magmas andésitiques et rhyolitiques représentent environ 10 % chacun.

📖 6. Température et viscosité des magmas

🔑 Notions clés & Définitions

• Viscosité : La résistance d’un magma à l’écoulement; plus elle est élevée, moins le magma se comporte comme un fluide.

★ À maîtriser

• La température des magmas basaltiques est de 1000–1200 °C, celle des magmas andésitiques de 800–1000 °C et celle des magmas rhyolitiques de 650–800 °C.

📌 La viscosité augmente avec la teneur en SiO₂ et diminue rapidement lorsque la température augmente; elle dépend aussi de la composition et des gaz dissous.

• La viscosité est une propriété importante qui détermine le caractère éruptif des magmas.

Compléments

• Les magmas basaltiques sont généralement très fluides, mais leur viscosité reste 10 000 à 100 000 fois supérieure à celle de l’eau.

• Les magmas rhyolitiques ont généralement une très forte viscosité, de l’ordre de 1 million à 100 millions de fois celle de l’eau.

📊 Tableaux de synthèse

Types de magmas

Type	SiO₂	Éléments dominants	Proportion volcanique
Basaltique ou gabbroïque	45–52 %	Riche en Fe, Mg, Ca	Environ 80 %
Andésitique ou dioritique	52–65 %	Teneurs intermédiaires	Environ 10 %
Rhyolitique ou granitique	65–75 %	Riche en K, Na	Environ 10 %

Refroidissement et roches

Contexte	Refroidissement	Roche formée
À l’intérieur de la lithosphère	Lent	Plutonique
À la surface, à l’air libre ou sous l’eau	Rapide	Volcanique, extrusive ou effusive
Entre les deux contextes	Intermédiaire	Semi-profondeur, périplutonique ou hypovolcanique