2020

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     FORMATION DES

                    MINÉRAUX

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origines magmatiques

Les remontées magmatiques se refroidissent extrêmement lentement en profondeur, donnant naissance aux roches ignées (roches issues du magma). Elles sont constituées de minéraux silicatés. Leur cristallisation donne naissance à des roches grenues comme le granite. Quand le magma atteint la fin de sa cristallisation, il y a des composés volatils résiduels qui se condensent sous forme de liquides silicatés contenant des éléments chimiques plus rares tels le fluor, le lithium, le bore ou le phosphore. Ces composés vont se refroidir lentement en marge de la roche magmatique et vont former les pegmatites sous forme de filons ou des lentilles. Dans ces pegmatites, on trouvera de belles cristallisations de grande taille parfois métriques.

Dans le processus magmatique les minéraux sont générés par le magma mantellique supérieur en fusion, entre 700 et 1 300°C, ce magma est abondant en composés volatiles, c’est là que naissent les silicates qui sont la base des minéraux magmatiques.
A une période du refroidissement, il y a une différenciation du magma qui s’opère les éléments lourds restent dans les profondeurs en raison de leur densité alors que les légers sont plus vers le dessus.
C’est un tri du magma qui s’opère. Le fer et le magnésium précipitent ce qui fait qu’il reste en surface Si, Na et K.

 

Dans le magma la densité est de 2,9. La densité des péridots est de 3,3, ces péridots vont donc précipiter et former des cumulas.
C’est ainsi que se forment des roches au compositions minérales très différentes.
Les ultra basiques seront riches en Fe et Mg, les péridotites et les picrites alors que les roches acides, les granites et rhyolithes seront riches en Si et enrichies de Na et K.
En fonction des éléments chimiques présents on a des compositions différentes qui cristallisent à des températures elles aussi différentes.

 

De plus la composition du magma liquide change puisque certaines quantités d’éléments ont participé à la formation de minéraux cristallisés. Il y a donc un ordre de cristallisation. Voir le diagramme de Bowen.

bowen.jpg

Comme on peut le voir sur le diagramme de Bowen, on distingue deux séries :

  • Série discontinue (réactionnelle) des Fe/Mg (ferromagnésiens).

Liquide à olivine + liquide à pyroxène + liquide à amphibole + liquide à mica noir (après les micas, on pourra avoir du quartz. Mais on n’aura jamais de quartz avec l’olivine.

  • Série réactionnelle continue des plagioclases : la température diminue alors que la concentration en SiO2 augmente. Les plagioclases forment une suite continue ; ils auront des structures différentes mais très proches.

Les deux séries fonctionnent en même temps. Les minéraux perdus d’un côté seront repris de l’autre.

 

Dans le magma basaltique, la solidification commence par la bytownite qui précipite tout comme l’olivine. Dans ce qui reste (magma andésitique), il y a formation d’andésine et de pyroxène. Si on continue, on arrive à de la silice pure (solution hypo thermale).

Au stade ultime de la solidification, dans la masse magmatique ou en périphérie se forment les pegmatites que l’on trouve sous diverses formes, de veines, de lentilles, de massifs. C’est là que l’on trouve les feldspaths, quartz, micas en énormes quantités et plus rarement des minéraux en concentration tels que cassitérites, zircon, grenats, béryls, corindons, monazites ou encore de lithinifères comme le lithium.

En se refroidissant lentement le magma se solidifie mais des vacuoles se forment où circulent des composés fluides qui tapisseront les parois des cavités en se refroidissant et se solidifiant à leur tour.  Voir la formation des agates.