III. Les roches volcaniques

Les différents types d'activité sont-ils identifiables au niveau des roches observées à l'échelle macro et microscopique des roches ?

A. Etude comparée de deux roches volcaniques
Fiche T.P.

1. Le basalte, roche volcanique caractéristique d'un volcanisme effusif
2. L'ANDÉSITE, roche volcanique caractéristique d'un volcanisme explosif

Observations de la roche	BASALTE	ANDÉSITE (Massif central)
• à l'oeil nu	Roche sombre présentant des cristaux sombres dispersés, de très petite taille (comparée au granite). Des amas de cristaux clairs plus gros parsèment la roche. De fines cavités sont perceptibles (bulles).	Roche un peu plus claire que le basalte présentant des cristaux à peine discernables dans un verre et une structure finement bulleuse.
• à la loupe	La partie sombre de la roche qui ne brille pas est une pâte (un verre). Les cristaux sombres dispersés sont de l'olivine (vert sombre) et de pyroxène (bruns). Les cristaux plus clairs sont des cristaux de feldspath.	La roche est formée d'une pâte (un verre). Des cristaux gris sont mieux visibles mais l'observation au microscope confirmera leur présence.
• au microscope - lame mince en lumière polarisée et analysée. Dans les schémas ci-contre, le verre n'est pas représenté en noir mais en transparent.	Une lame mince en lumière polarisée et analysée	Dans une andésite, le verre est moins abondant que dans le basalte, les phénocristaux sont assez rares. Les microlites sont principalmente du feldspath Une lame mince en lumière polarisée et analysée
Compléments: la microscopie en lumière polarisée	En lumière polarisée et analysée : le feldspath se présente sous forme de cristaux allant du très clair au gris. l'olivine prend des couleurs vives contrastées (vert, jaune, bleu), le pyroxène présente des cristaux gris à brun rouille le verre ne déviant pas les rayons reste noir (éteint)

B. Ce qui caractérise les roches volcaniques
Bilan du T.P.

1. Les points communs. Les roches volcaniques sont constituées (attention, elles ne contiennent pas toujours tous ces éléments, elles ne peuvent être par exemple qu'un verre comme l'obsidienne ou certaines ponces) :
2. • d'une pâte amorphe ou verre qui reste éteinte en lumière polarisante.
3. • de microcristaux ou microlites nombreux dispersés dans le verre
4. • de phénocristaux souvent visibles à l'œil nu ou à la loupe, dont les proportions sont variables.
5. • Remarque : les microlites et les phénocristaux dévient la lumière polarisée et sont ainsi repérables en lumière analysée.
6. Ces roches d'origine magmatique, formées d'un verre contenant une majorité de microlites, sont dites microlitiques.
7. • Remarque : certaines roches volcaniques comme l'obsidienne sont entièrement vitreuses.
8. Le basalte, roche volcanique caractéristique d'un volcanisme effusif :
9. • est relativement riche en phénocristaux
10. • est généralement constituée d'un verre sombre
11. L'andésite mais aussi la trachyte te la rhyolite (fréquentes dans le Massif Central), sont des roches volcaniques caractéristiques d'un volcanisme explosif. Elles
12. • sont relativement pauvres en phénocristaux
13. • sont généralement constituées d'une quantité très importante de microlites baignant dans un verre plus clair (surtout pour les rhyolites et trachytes).

C. Le magma acquiert ses propriétés dans la chambre magmatique

• Très souvent, le magma prend naissance dans un même milieu à l'intérieur du globe . Sa composition d'origine est donc probablement assez voisine. Pourtant la lave qui sort présente une grande diversité d'un volcan à l'autre mais aussi lors des éruptions successives d'un même volcan.
• Lors de son séjour dans la chambre magmatique, le magma subit une différenciation liée
  • aux conditions de pression et de température de la chambre,
  • aux apports pouvant provenir du milieu encaissant,
  • de la durée du séjour dans la chambre,
  • à présence d'eau devenant vapeur,
  • à libération sous forme de bulles des gaz dissous,
• Il en résulte une variété des laves émises d'un volcan à l'autre mais aussi lors des activités successives d'un même volcan.
• Le magma apparaît en profondeur, dans des conditions particulières qui correspondent à un déséquilibre par rapport aux conditions "normales" dans une région de l'intérieur du globe (les conditions seront étudiées dans les prochains chapitres). La formation de magma est donc un phénomène exceptionnel.
  • Le magma se présente probablement sous forme de "grosses gouttes" qui montent à travers les réseaux de fissures pour se rassembler dans un ou plusieurs chambres et réservoirs successifs.
  • Cette ascension est généralement lente jusqu'à la chambre magmatique principale.
  • Dans la chambre les gaz dissous sont libérés sous forme de bulles, l'eau si elle est présente (nappes traversées) devient vapeur. Ces gaz sont les moteurs de l'ascension finale : ils sont responsables des projections (à comparer aux gouttelettes de liquide projetées du goulot de la bouteille lorsqu'on ouvre brutalement une bouteille de soda préalablement agitée).