fusion partielle et cristallisation.. léruption de grande ronde les éruptions volcaniques...
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Fusion partielle et cristallisation.
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L’éruption de Grande Ronde
Les éruptions volcaniques produisent de très grandes quantités de laveLes éruptions volcaniques produisent de très grandes quantités de lave
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Courbe de fusion du manteau(péridotites)
Pro
fond
eur
(km
)LIQUIDE
SOLIDE
Grenat
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LA TERRE N’EST PAS EN FUSION
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Donc, pour fondre les roches, il faut :
soit changer la température
soit changer le solidus (point de fusion)
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LA TERRE N’EST PAS EN FUSION
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Lors de la montée : décompression
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Lors de la descente :Fusion par hydratation
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- 3 Ga
Aujourd’hui
+ 3 G
aLa fusion s’arrêtera dans quelques milliards d’années
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Komatites à texture spinifex.
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Il y a de 3 à 3,6 milliards d’années, à l'Archéen, la formation Komati s'est mise en place. Elle consiste en une alternance d'épanchement de laves appelées komatiites et de coulées de basaltes komatiiques en forme de coussins (pillow basaltes, s’alternant fréquemment). Les pillows dans les basaltes komatiiques ont permis de comprendre que la production des komatiites était effusive en milieu sous-marin. Depuis cette époque, la Terre n'a pas produit de komatiites, sauf exceptionnellement (il y a 88 Ma sur l'île de Gorgone en Colombie). Les komatiites sont des laves singulièrement fluides et extrêmement chaudes, produites lors d'éruptions volumineuses. Ce sont des magmas basiques et ultra-basiques très riches en olivine. Leur composition est unique car ils contiennent de 18 à 35% en poids d'oxyde de magnésium (MgO), alors que les basaltes classiques en contiennent moins de 10%.Leur température d'émission très élevée, estimée à entre 1400 et 1700˚C en font les laves les plus chaudes qu'ait produit la Terre.
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1. Dorsales 2. Zones de subduction3. Extension 4. Points chauds
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Dorsaleocéanique
Subduction(Andes)
Extension(Rhin, rift
Est-Africain)
Panache(Hawaii,La Réunion)
Subduction(Japon)
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Lors de sa formation, la Terre a accumulé un potentiel thermique :
- chaleur résiduelle d’accrétion, - chaleur libérée par la différenciation noyau-manteau, - chaleur due à la désintégration des isotopes radioactifs.
Komatites
Basaltes
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Basaltes très alcalins (riche en Na2O et K2O)
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Basaltes alcalins ?
Et demain ?
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Source
Dyke
Réservoir
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Caldera = effondrement du toît du réservoir
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ET LA COMPOSITIONDES MAGMAS ?
Magma = mélange d’oxydes(SiO2, MgO, FeO, Al2O3, CaO, etc…)
Ce n’est pas un corps pur:* solide et liquide diffèrent
* fusion et cristallisation se produisentsur un intervalle de température
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Observation directe : lac de lave
Erta Alé 2004
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Lac de lave de Makaopuhi (Hawaii)Lac de lave de Makaopuhi (Hawaii)
Echantillons prélevés à différentes profondeurs,Echantillons prélevés à différentes profondeurs,
avec des températures différentes. avec des températures différentes.
Verre
Verre
Verre = magma liquide
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De moins en moins de verre
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10090706050403020100900
950
1000
1050
1100
1150
1200
1250T
empe
ratu
re o c
80
Pourcentage de verre (magma)
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Les minéraux qui se forment à partir du basalte de Les minéraux qui se forment à partir du basalte de MakaopuhiMakaopuhi
1250
1200
1150
1100
1050
1000
9500 0 0 010 10 20 10 102030 40 3050 40 50
Liquidus
Solidus
Olivine Clinopyroxene Plagioclase OpaqueT
emp
erat
ure
oC
L’olivine est résorbée en dessous de 1175oC
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Cristallisation d’un magmaCristallisation d’un magma1. Passage de liquide à solide 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de sur un intervalle de température (et de
pression)pression)
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Cristallisation d’un magmaCristallisation d’un magma1. 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de
pression)
2. 2. Plusieurs minéraux différents apparaissentPlusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît , et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît. lorsque la température décroît.
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Crystallisation d’un magmaCrystallisation d’un magma1. 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de
pression)
2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît.lorsque la température décroît.
3. Les minéraux apparaissent dans 3. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre.un certain ordre.
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Crystallisation d’un magmaCrystallisation d’un magma1. 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de
pression)
2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît.lorsque la température décroît.
3.3. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre.
4.4. Les minéraux Les minéraux changent de composition avec la température.changent de composition avec la température.
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Crystallisation d’un magmaCrystallisation d’un magma1. 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de
pression)
2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît.lorsque la température décroît.
3.3. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre.
4.4. Les minéraux changent de composition avec la température.Les minéraux changent de composition avec la température.
5. La 5. La composition du magmacomposition du magma (du liquide) change aussi. (du liquide) change aussi.
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Crystallisation d’un magmaCrystallisation d’un magma1. 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de
pression)
2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît.lorsque la température décroît.
3.3. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre.
4.4. Les minéraux changent de composition avec la température.Les minéraux changent de composition avec la température.
5. La composition du magma (du liquide) change aussi. 5. La composition du magma (du liquide) change aussi.
6. Les minéraux dépendent de la température et de la composition 6. Les minéraux dépendent de la température et de la composition initiale du magma.initiale du magma.
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Crystallisation d’un magmaCrystallisation d’un magma1. 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de
pression)
2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît.lorsque la température décroît.
3.3. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre.
4.4. Les minéraux changent de composition avec la température.Les minéraux changent de composition avec la température.
5. La composition du magma (du liquide) change aussi. 5. La composition du magma (du liquide) change aussi.
6. Les minéraux dépendent de la température et de la composition 6. Les minéraux dépendent de la température et de la composition initiale du magma.initiale du magma.
7.7. La pression affecte les types de minéraux et la séquence. La pression affecte les types de minéraux et la séquence.
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Le système Anorthite-Albite
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Ab AnNaAlSi3O8 CaAl2Si2O8
Oligoclase Andesine Labradorite Bytownite
1557
1110
Liquide
Liquide+Plagss
Plagss
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Ab AnNaAlSi3O8 CaAl2Si2O8
Oligoclase Andesine Labradorite Bytownite
1557
1110
Liquide
Liquide+Plagss
Plagss
X1
Pl2L2
92% An 8% Ab
64% An 36% Ab
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Ab AnNaAlSi3O8 CaAl2Si2O8
Oligoclase Andesine Labradorite Bytownite
1557
1110
Liquide
Liquide+Plagss Plagss
X1
X2
L2
L3
Pl3X3
35% An 65% Ab
19% Ab81% An
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Ab AnNaAlSi3O8 CaAl2Si2O8
Oligoclase Andesine Labradorite Bytownite
1557
1110
Liquide
Liquide+Plagss
Plagss
X1
L2
L3
L4 Pl4X4
72% An 28% Ab
23% An 77% Ab
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Ab AnNaAlSi3O8 CaAl2Si2O8
Oligoclase Andesine Labradorite Bytownite
1557
1110
Liquide
Liquide+Plagss
Plagss
X1
L2
L3
L4
L5
Pl5X5
35% Ab65% An
82% Ab18% An
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Ab AnNaAlSi3O8 CaAl2Si2O8
Oligoclase Andesine Labradorite Bytownite
1557
1110
Liquide
Liquide+Plagss
Plagss
Pl2L2
L3
L4
L5
Pl3
Pl4
Pl5
100% Liq
41.6% Liq58.3% Sol.
83.3% Sol. 16.6 % Liq
100% Sol.