Étude des roches magmatiques : exemples du granite et du basalte

Au cours d'un magmatisme, le magma issu des profondeurs de la terre monte et se cristallise soit en profondeur, soit en surface pour former des roches magmatiques. Les roches magmatiques résultent de la cristallisation d'un magma en profondeur (granite) ou en surface (basalte).

I. La structure macroscopique et microscopique du granite et du basalte

1. Le granite

Le granite est une roche à texture grenue, riche en quartz, qui comporte plus de feldspath alcalin que de plagioclase. C'est une roche magmatique plutonique. C'est-à-dire qu'il s'est formé en profondeur par refroidissement lent du magma. C'est une roche cohérente et homogène, constituée de minéraux apparents. De plus, il s'agit d'une roche acide (claire) et très dense (2.7). Sa texture est grenue et la taille de ses grains est supérieure à un millimètre, donc visibles à l'œil nu. 

À l'aide du microscope polarisant, il est possible d'observer différents types de minéraux qui apparaissent de couleur et d'aspect différents :

• Le mica : minéraux ayant une forme allongée et qui est constitué de clivages parallèles ; de couleur en lumière polarisée verte mais pouvant varier du bleu au jaune.
• Le plagioclase (feldspath sodique-calcique) qui a une couleur gris-noire et se repère notamment grâce à ses zébrures.
• Le quartz qui couvre l'ensemble des teintes de gris. Sa forme est assez irrégulière, mais il se repère notamment grâce à son homogénéité.
• L’orthose (feldspath potassique), de couleur gris-blanc, est constitué de deux parties. L'une de ses parties s'éteint tandis que l'autre s'éclaire et inversement lorsque l'on bouge le polariseur.

 2. Le basalte

Le basalte est une roche magmatique effusive à texture microlithique. De couleur sombre, il est donc issu du refroidissement du magma au contact de l'eau ou de l'air. Le basalte, très dense (3,1) est le constituant principal de la couche supérieure de la croûte océanique.

Macroscopiquement, il a une apparence généralement sombre et dense. Il peut être de couleur noire, grise ou verte, selon sa composition.

Microscopiquement, le basalte est composé de cristaux qui sont souvent trop petits pour être vus à l'œil nu. Ces cristaux sont principalement du feldspath plagioclase (50%), du pyroxène (25 à 40 %) et de l'olivine (10 à 25 %). Le basalte peut également contenir des minéraux accessoires tels que de la magnétite, l'ilménite et l'apatite (2 à 3 %).

La texture du basalte peut varier en fonction de la vitesse de refroidissement du magma. Si le basalte se refroidit rapidement, il peut avoir une texture vitreuse ou amorphe. Si le refroidissement est plus lent, les cristaux peuvent se développer et donner une texture plus grenue.

II. Processus de formation du granite et du basalte 

1. Les roches volcaniques : le basalte 

Le basalte se forme par le refroidissement rapide de la lave volcanique. Lorsqu'un volcan entre en éruption, la lave en fusion est expulsée à la surface de la Terre. Cette lave est très chaude et liquide, ce qui lui permet de se déplacer rapidement. Lorsqu'elle atteint la surface, elle entre en contact avec l'air ou l'eau, ce qui provoque un refroidissement rapide. Ce refroidissement rapide donne au basalte sa texture caractéristique, avec des cristaux fins et une surface souvent rugueuse. C'est ainsi que se forme le basalte volcanique.

2. Les roches plutoniques : le granite 

Les granites sont nés du refroidissement lent en profondeur d'un magma très riche en silice et pauvre en fer et en magnésium au cours duquel les minéraux cristallisent par étapes. Les plagioclases cristallisent les premiers, l'orthose ensuite. Le quartz cristallise et la biotite termine la marge, englobée dans les autres minéraux. 

Le granite constitue l'exemple type de mode de formation des roches plutoniques. L'origine de son magma (à moins de 50 km de profondeur), sa structure cristalline ou holocristalline, sa texture grenue, sa température, sa composition et le lieu de mise en place le justifient bien. Il est mis en place entre 10 et 30 km à des températures relativement faibles. 

III. Leur localisation 

Le basalte et le granite peuvent être trouvés dans différentes régions du monde. Le basalte est souvent associé aux zones volcaniques et aux dorsales océaniques, où la lave volcanique s'est solidifiée au fil du temps. On peut le trouver dans des endroits comme l'Islande, les îles Hawaï, certaines parties de l'Afrique et d'autres régions volcaniques. Le granite, quant à lui, est une roche plutonique qui se forme en profondeur sous la surface de la Terre. On le trouve dans de nombreuses régions, notamment dans les chaînes de montagnes, les régions continentales et les zones de collision des plaques tectoniques. Des exemples de régions où le granite est abondant sont les montagnes des Appalaches en Amérique du Nord, les Alpes en Europe et les montagnes du Drakensberg en Afrique du Sud.