Géologie - V Flashcards
Magmatisme
Ensemble des phénomènes liés à la formation, à la migration et à la cristallisation des magmas
signe de l’activité interne de la Terre
Magma
Liquide silicaté
à haute température (700 à 1200 °C)
riche en oxydes de silicium (SiO2)
qui naît, en profondeur, de la fusion d’une roche mère
mélange de 3 phases : liquide +/- solide +/- vapeu
Roche magmatique
Roche qui provient de la cristallisation d’un magma.
- solidification endogène : roche plutonique
- solidifiation exogène : roche volcanique
Solidus
courbe qui sépare le domaine où la phase solide existe seule du domaine où elle coexiste avec une phase liquide
Courbe de fusion commençante / de fin de cristallisation
Liquidus
courbe qui sépare le domaine où la phase liquide existe seule du domaine où elle coexiste avec des cristaux
Courbe de fin de fusion / de cristallisation commençante
point eutectique d’un système
correspond à la composition et à la température du premier liquide obtenu par fusion partielle de tout mélange solide des minéraux, quelles que soient leurs proportions respectives au départ.
La température à l’eutectique est la T minimale que peut avoir la phase liquide issue d’un mélange de minéraux. C’est le point le plus froid du liquidus.
mélange eutectique
correspond au point eutectique
fond à une température inférieure à celle du point de fusion du matériau le plus fusible.
fusion partielle
= non complète : il demeure une roche résiduelle (« réfractaire »)
fusion incongruente
la composition du liquide est différente de la composition de la roche mère.
Les taux de fusion étant relativement faibles, le liquide a souvent la composition de l’eutectique.
(En revanche, la fusion d’un minéral peut être congruent)e
granite d’anatexie
Granite obtenu par fusion de matériaux crustaux
Contextes géodynamiques de l’anatexie : (1) au cours de l’histoire d’une chaîne de montagne, lors de l’épaississement crustal ou bien (2) dans les zones de subduction (sous-placage de magma sous croûte continentale, ce qui la chauffe et provoque sa fusion).
coefficient de partage entre la phase solide et la phase liquide
D = CS/CL = élément (minéral) / élément (magma en équilibre avec le minéral)
Si D > 1 : élément compatible. Il reste dans le réseau cristallin.
Si D < 1 : élément concentré dans magma relativement au minéral → incompatible ou hygromagmaphile. Les magmas sont globalement enrichis en éléments incompatibles / roche fertile.
Elément incompatible
D=Cs/Cl >1
ont du mal à rentrer dans les réseaux cristallins ie ont du mal à établir des liaisons chimiques.
-Éléments à grand rayon ionique (gros ions), qui induisent une distorsion dans les réseaux.
-Éléments à faible charge électrostatique : ne font pas l’objet de rétention de la part des autres ions).
-Ou les 2 : ce sont alors les alcalins (K+, Na+, Rb+) et U, Th (thorium), Zr (zirconium).
éléments en trace
Ce sont des éléments qui ne sont pas des constituants stœchiométriques des phases dans le système considéré. Ils ne forment pas de phases propres. Ils vont subir le système alors que les majeurs “agissent”.
Les éléments en traces sont présents en concentration inférieure à 0,1% soit 1000 parties pour million ou ppm.
Attention, un élément en trace dans un système peut être majeur dans un autre système (Exemple : le potassium : élément en trace dans les MORB, majeur dans les granites).
-Terres rares
Lanthanides
..
diagramme multi élémentaire normalisé
présente la quantité de chaque terre rare dans une roche (en général normalisation aux chondrites ie à la composition théorique du manteau primitif, existant avant la différenciation de la croûte continentale ou au MORB).
On reporte donc pour chaque élément, le rapport (concentration de l’élément dans la roche / concentration dans le matériau de référence choisi). Les terres rares sont classées selon leur numéro atomique croissant, et donc leur rayon ionique décroissant
Chambre magmatique
région où le magma stagne et s’accumule. Elle est localisée dans la croûte, souvent à la limite entre croûte cassante superficielle et croûte ductile, plus profonde. La forme des chambres magmatiques est très variée.
La dissipation de la chaleur entraîne une diminution de la T et donc une cristallisation. Le dégazage y contribue aussi.
cristallisation fractionnée
cristallisation successive de minéraux en fonction de leur température de cristallisation en commençant par les phases ayant la température de cristallisation la plus élevée
Les premières phases qui cristallisent soustraient du magma les éléments dont elles sont constituées. Cette cristallisation modifie donc la composition chimique du liquide résiduel,
qui peut alors cristalliser de nouveaux minéraux si leur température de cristallisation est atteinte et si les éléments sont disponibles en quantité suffisante dans le magma.
ne peut s’accomplir que dans un magma pauvre en cristaux (entre 0 et 30% de cristaux)
magma mixing
Le magma mantellique (1200°C) fait fondre la croûte continentale de l’encaissant (solidus 700°C) → génère un deuxième magma granitique.
Les 2 magmas voisins peuvent se mélanger plus ou moins bien (émulsion, immiscibilité) → formation d’un nouveau magma par magma mixing
Assimilation
intégration d’enclaves de fragments de l’encaissant (à l’état solide) dans un magma (en bordure de la chambre magmatique). Les enclaves sont anguleuses, à la différence des mélanges de magmas où il y a des structures en boules ou en rubans.
Contamination
modification de la chimie du magma par diffusion d’éléments des enclaves de l’encaissant vers le magma (échanges chimiques avec l’encaissant).
Rapport 87 Sr/ 86 Sr à la formation de la terre =…
0,699
Granite donc le rapport initial est < 0,705
Granite issu de la fusion partielle du manteau supérieur
Granite dont le rapport isotopique initiale > 0,705
Granite issu de la fusion partielle de la croûte continentale ( anatexie )
