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TP de pétrographie 2:
Les roches magmatiques plutoniques acides
Pierre Beck, Laboratoire de Planétologie de [email protected]
TUE 233
Roches magmatiques volcaniques et roches magmatiques plutoniques
Refroidissement lent: gros cristaux.
Refroidissement très rapide (trempe): verre
Gabbro
Basalte Verre basaltique
Refroidissement rapide: petit cristaux.
Si le refroidissement est trop rapide, les cristaux n’ont pas le temps de se développer…
Les roches ayant cristallisé en profondeur ont donc en général des gros cristaux (roches plutoniques), alors que les roches magmatiques de surface (roches volcaniques) ont des petits ou pas de cristaux.
Roches magmatiques volcaniques et roches magmatiques plutoniques
Roches acides et roches basiques
Une roche basique est une roche pauvre en SiO2
Elle est aussi en général riche en Fe et MgEx: basalte
Une roche acide est une roche riche en SiO2 (silice)Elle est aussi en général riche en Ca, Na et KEx: Granite
Roche magmatique= O, Si, Fe, Mg, Al, Ca, Na, K, H
Roches acides et roches basiques
La croute océanique est constituée de roches basiques.
De façon très schématique:
La croute continentale est constituée principalement de roches acides (ex: granite).
La minéralogie est un reflet de la composition chimique
Quelques repères à mémoriser
Basalte/GABBRO: Feldspath plagioclase (Ca)Pyroxène.
Péridotite: OlivinePyroxène
Rhyolite/GRANITE: QuartzFeldspath AlcalinFeldspath plagioclase (Na)Mica ou/et amphibole.
Trachyte/SYENITE: Feldspath AlcalinsMica ou/et amphibole.
Andesite/DIORITE: Feldspath plagioclase (Ca-Na)PyroxèneAmphibole.
Dacite/GRANODIORITE:Quartz Feldspath AlcalinsFeldspath Plagioclase (Na)Mica ou/et amphibole.
Ultra-basique
Basique
IntermédiaireAcides
Intermédiaire
Classification de Streckeisein
Quartz
F. Alcalins F. Plagioclases
Feldspathoïdes
Valable pour les roches avec moins de 90% de ferromagnésiens.
Il faut renormaliser à 100 % après avoir rétiré les ferro-magnésiens.
Remarque
Cette classification concerne uniquement la minéralogie primaire.
Celle-ci peut être modifiée par:-l’altération aqueuse (pluie ou hydrothermalisme)-le métamorphisme (P ou T)
Ex: mica se transforme en chlorite vers 600°C
Les textures des roches plutoniques
Terminologie selon la taille des grains:Grains de taille homogène:Texture aplitique: taille des grains < 1cm (mais visible à l’œil nu)Texture pegmatitique: taille des grains > 1 cm
Grains de taille variable:Texture porphyrique: taille des grains < 1cm (mais visible à l’œil nu)Texture porphyroïde: taille des grains > 1 cm
Terminologie selon la forme des grains:Texture grenue: grains arrondisTexture doléritique: grains en baguettes
Terminologie selon l’agencement des grains:Texture cumulative: accumulations d’1 ou plusieurs phases minéralesTexture poecilitique: 1 phase est « incluse » dans une autre
Le quartz
Formule: SiO2
Lumière naturelle:Forme: sections automorphes hexagonales ou grandes plages de cristaux xénomorphes.Clivages: aucuns mais cassuresCouleur: incoloreRéfringence: faible (nm~1,55)Inclusions: petites inclusions fluides parfoisAltération: inaltérable (cf sable)
Lumière polarisée:Biréfringence: faible (Ng-Np~0,009). Teintes blanc 1er ordre.Extinction: droite mais très difficile à mettre en évidence. Extinction roulante parfois.
Classe: tectosilicatesSystème: subhexagonal
LPNA
LPA
Les felsdpaths
Plagioclase: NaAlSi3O8-CaAl2Si2O4
Alcalins: KAlSi3O8-NaAlSi3O8
Les felsdpaths plagioclases
NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8
Lumière naturelle:Forme: Sections allongées sub-rectangulaires ou aciculairesClivages: 2 très difficiles à observerCouleur: incoloreRéfringence: faible (nm~1,53 à 1,58)Altération: Souvent en paillettes incolores biréfringentes (séricite)
Lumière polarisée:Biréfringence: faible (Ng-Np~0,007 à 0,013). Teintes grises à blanc 1er ordre.Extinction: angle variable en fonction de la composition chimique.Macles: polysynthétiques (de l’albite). Macles de Carlsbad possible.
Classe: tectosilicatesSystème: triclinique
LPNA
LPA
Les felsdpaths plagioclases
Plagioclase: NaAlSi3O8-CaAl2Si2O4 •Aligner suivant l’axe de la macle. •Tourner de 45°. Le cristal doit être gris de façon homogène.•Tourner de chaque coté jusqu’à extinction et mesurer l’angle.•Angle maximum=.Si vers la gauche, est négatif.Si vers la droite, est positif.Reporter a sur le diagramme.
Les felsdpaths alcalins
NaAlSi3O8-KAlSi3O8
Lumière naturelle:Forme: Sections allongées sub-rectangulaires.Clivages: 2 dont un parfois visible+cassuresCouleur: incoloreRéfringence: faible (nm~1,53)Altération: Souvent en petit minéraux brunatres non biréfringents (argiles,…). Rare pour la sanidine.
Lumière polarisée:Biréfringence: faible (Ng-Np~0,007). Teintes grises 1er ordre.Extinction: Faible (0-10°) par rapport au clivage ou a l’allongement.Macles: orthose et sanidine: simple de Carlsbard fréquente; microcline: moirage (macles de l’albite et de la péricline).
Classe: tectosilicatesSystème: monoclinique
LPNA
LPA
La muscovite (Mica Blanc)
KAl2[AlSi3O10](OH)2
Lumière naturelle:Forme: Sections basales sub-hexagonales, autres sections sub-rectangulaires aplaties.Clivages: 1 excellent. Section basales sans clivages.Couleur: incolore, limpide.Réfringence: moyenne (nm~1,59)Inclusions: raresAltération: inaltérable.Lumière polarisée:Biréfringence: forte (Ng-Np~0,045). Teintes très vives 2eme ordre.Extinction: Droite //clivages.
Classe: phyllosilicatesSystème: monoclinique
LPNA
LPA
La biotite (mica noir)
K(Fe,Mg)3[AlSi3O10](OH, F)2
Lumière naturelle:Forme: Sections basales sub-hexagonales, autres sections sub-rectangulaires aplatie fibreuseClivages: Très fin et régulier, // à l’allongement. Section basales sans clivages.Couleur: bruns à rougeatre.Pléochroïsme: intenseRéfringence: moyenne (nm~1,60-1,65)Lumière polarisée:Biréfringence: forte. Teintes très vives 2eme/3eme ordre souvent atténuées par la couleur brune du minéral.Extinction: Droite //allongement et clivage.
Classe: phyllosilicatesSystème: monoclinique
LPNA
LPA
La chlorite
(Fe,Al,Mg)12(Si,Al)8020(OH)16Classe: phyllosilicatesSystème: hexagonal
LPNA
LPA
LPNA
LPA
Lumière naturelle:Forme: Allure en lamelles allongées sub-automorphes (lames de parquet comme Mica)Clivages: 1 clivage net et fin.Couleur: vert jaunâtre +/- foncé.Pléochroïsme: net du vert foncé au vert jaune clair.Réfringence: moyenne (nm~1,58)Lumière polarisée:Biréfringence: Très faible (Ng-Np~0,001-0,003). Couleurs anormales, délavées: gris bleu cuivré, plus ou moins violacées.Extinction: droite.
L’hornblende: amphibole calcique et alumineuse.
(Na,Ca)2(Mg,Fe2+ et 3+, Al)5[(Si,Al)8O22](OH)2
Lumière naturelle:Forme: Sections basales sub-losangiques, autres sections prismatiques.Clivages: 2 clivages à 120° sur les sections basales.Couleur: coloré brun ou vert.Pléochroïsme: très net.Réfringence: moyenne (nm~1,65)Lumière polarisée:Biréfringence: Assez faible (Ng-Np~0,02). Teintes de fin du 1er ordre jusqu’au bleu 2ème ordre.Extinction: oblique sur les sections allongées (~15-25°).Macles:simples fréquentes.
Classe: inosilicatesSystème: monoclinique
LPA
La pistachite (épidote)
Ca(Fe,Al)Al2(SiO4)(Si2O7)(OH,F)
Lumière naturelle:Forme: Sections basales sub-automorphes, ou xénomorphes. Nombreuses cassures.Clivages: 1 clivage parfois visible.Couleur: incolore ou parfois légèrement jaune/verdâtre.Pléochroïsme: +/- net.Réfringence: Très forte (1,70-1,73)
Lumière polarisée:Biréfringence: Très forte (Ng-Np~0,010-0,050). Teintes du 2eme ordre. Manteau d’arlequin.Extinction: oblique (~25°).
Classe: sorosilicateSystème: monoclinique/ortho
LPNA
LPA
Consignes d’utilisation du micro
Regarder la lame à l’œil nu
Tourner la roue et non pas les objectifs.
Faire attention lorsque l’on change d’objectif.
Vérifier que polariseur et analyseurs sont bien croisés.
Le tableau récapitulatif des observations
Minéral 1 Minéral 2 Minéral 3LPNA
Taille
Couleur
Forme
Relief/indice
Clivages
Pléochroïsme
LPA
TeinteBiréfringence
Macle
Angle d’extinction
Conclusion
Nom
Formule
Observations en lumière naturelle
•Taille des minéraux: à préciser même si elle n’est pas un critère d’identification•Forme des cristaux (xénomorphe, automorphe, …): renseigne sur l’histoire de cristallisation•Clivages: familles de plan selon lequel le minéral à tendance à se débiter= « famille de « traits » parallèles. A ne pas confondre avec les..•Cassures: surfaces non planes donnant des courbes quelconques= liées à l’histoire de la roche, au refroidissement•Couleur et pléochroïsme: -minéraux opaques (oxydes) ou incolores (quartz)
-minéraux colorés non pléochroïques: pas de changement de couleur à la rotation de
la platine-minéraux pléochroïques: variation de teinte
entre un pôle foncé et un pôle clair.•Réfringence (ou indice de réfraction)= relief : faible pour les tectosilicates (quartz, feldspaths) fort pour l’apatite ou le grenat.•Altération et inclusions: destabilisation des cristaux en phases secondaires. Le long de la bordure ou selon les cassures ou clivages.
Observations en lumière polarisée et analysée
•Angle d’extinction: -les milieux isotropes (non biréfringents) et les sections cylindriques restent toujours éteintes. -Toute autre section s’éteint 4 fois par tour et l’éclairement maximum a lieu a 45° des positions précédentes. -angles d’extinction évalué après positionnement en NS d’une direction cristallographique remarquable (clivage, …) -observer plusieurs sections, seule la valeur MAX est caractéristique du minéral étudié.•Biréfringence: -a l’éclairement maximum d’une section, essayer de situer la teinte observée dans l’échelle de Newton. -observer plusieurs sections: seule la valeur MAX est caractéristique du minéral étudié. n=ng-np
-certains minéraux ont des teintes anormales (minéraux très colorés,…)•Macles: associations de deux réseaux cristallins appartenant au même cristal: différentes positions d’extinction, de teinte de birefringence.
Réalisation d’un schéma descriptif
Réalisation d’un schéma descriptif
Faire deux schémas de la même zone, un en LPA et un en LPNA.