Pour classer les roches volcaniques ou effusives (structure microlithique) on peut utiliser le même principe que celui des roches magmatiques de profondeur(dites plutoniques) basé sur la présence ou non de certains minéraux majeurs qui reflète le chimisme de la roche (saturation en silice, alcalinité…). Mais contrairement à ces dernières la rapidité du refroidissement ne permet souvent que de cristalliser de petits cristaux, invisibles à l'œil nu, voire seulement du verre volcanique. C'est la mésostase. La mésostase est souvent accompagnée de phénocristaux, mais ceux-ci ne représentent qu'une petite partie de la roche. Pour déterminer précisément la roche il faut faire appel à une analyse chimique (on expliquera tout de même ultérieurement comment approcher du type de roche en regardant les phénocristaux lorsqu’ils sont visibles). La roche sera placée ensuite dans son champ pétrographique grâce au calcul de la norme. En effet la classification des roches magmatiques étant basée sur la présence et l'exclusion des minéraux majeurs, il faut reconstituer la minéralogie de la roche comme si elle avait entièrement cristallisée. Par exemple si nous prenons un basalte tholéitique, qui fait partie des roches sursaturées en silice, nous ne retrouverons jamais des phénocristaux de quartz dans la roche car la silice a tendance à rester dans la mésostase, c'est seulement avec le calcul de la norme qui fait apparaître des minéraux virtuels que nous pouvons correctement déterminer la roche.

Les principaux minéraux rencontrés dans les roches volcaniques et qui servent à établir la classification sont les suivants:

  • quartz (SiO2);

  • feldspaths alcalins, orthose principalement: (Si3Al)08 K

  • plagioclases compris entre le pole albite (sodique) : (Si3Al)08 Na et le pole anorthite calcique:(Si2Al2)08 Ca

    • pour les plagioclases, An<50 signifie que la roche est plus sodique que calcique (c’est-à-dire est que les plagioclases contenus dans la roche ont une composition plus proche de l'albite),

    • An>50 l'inverse (c’est-à-dire une composition plus proche du pôle calcique, l'anorthite);

  • feldspathoïdes (roches sous-saturées);

  • olivines, pyroxènes et amphiboles constituent les minéraux ferro-magnésiens qui apportent leur couleur sombre à la roche.

L'on distingue 3 grands champs majeurs, qui ont pour origine le degré de saturation en silice de la roche. Ainsi une roche sera dite sur-saturée en silice si elle exprime du quartz(sous forme de phénocristaux comme dans la rhyolite ou seulement sous forme virtuelle ou normative comme dans les basaltes tholeitiques). Une roche sera dite sous-saturée si elle contient des feldspathoïdes minéraux extrêmement déficitaires en silice. Entre les deux se situent les roches dites saturées qui ne contiendront ni quartz ni feldspathoides (dans la limite d'une tolérance de 10 %) mais seulement des feldspaths minéraux beaucoup moins déficitaires en silice que les feldspathoïdes.

Aucune roche ne peut contenir à la fois des feldspathoïdes et du quartz, car il réagirait pour donner des feldspaths, c'est ce qui fait l'efficacité de cette classification grâce à l'exclusion mutuelle de ces deux minéraux.

Il ne faut pas non plus confondre saturation en silice et teneur en silice. Ainsi une roche à 60 % de silice (taux moyen pour une roche) pourra faire partie des trois catégories de roches énumérées. En effet, le terme de saturation exprime la richesse en silice par rapport aux alcalins et non sa teneur absolue. Une roche très riche en alcalins pourra ne pas exprimer de quartz (donc ne pas être sur-saturée)tout en ayant beaucoup de silice, par contre si la roche est très pauvre en alcalins le quartz pourra apparaitre dès de faibles taux en silice.

Ces trois champs énumérés sont ensuite recoupés en fonction de leur degré de différenciation qui est parallèle à la teneur en ferro-magnésiens. Ceci sera détaillé dans le chapitre consacré aux séries volcaniques.
La classification des roches à structure vitreuse ou cryptocristalline ne peut se faire qu'à partir de l'étude de leur composition chimique.

Ignimbrite : [du latin "ignis" feu et "imbris" pluie] Pyroclastite formée par l'agglomération de gouttelette de lave acide (rhyolites, dacites) soudées à chaud et cimentées ayant l'aspect de ponces ou de lave fluidale, tuf. Produits d'éruptions explosives catastrophiques (nuée ardente).

 

 

 

Obsidienne : [de Obsius, personnage de la Rome antique qui l'aurait découvert le premier en Éthiopie] roche volcanique vitreuse et riche en silice, noire, grise, vert foncé, rouge brun sombre ou noire, elle est issue d'une lave acide (type rhyolite) contenant très peu d'eau.

La chaleur élevée permet à des molécules de quelques atomes de réagir entre elles et former des molécules de masse molaire importante, polymérisation, permettant la vitrification de masses importantes. L'obsidienne est un verre naturel.

Les obsidiennes floconneuses, contiennent des orbicules de recristallisation.

Les obsidiennes à strates colorées contiennent des micro-cristaux de feldspaths ou micas qui donnent des bandes de couleurs vert, bleu, violet, orange etc., ces bandes de couleurs ressortent au polissage en cabochon ou dôme.

Les obsidiennes dorées ou argentée contiennent des micro-bulles d'eau ou de gaz.

Obsidiennes.

Pyroclastique : [du grec "puros" : feu, et "klastos" : brisé] S'applique au roches magmatiques éjectées par les volcans et dont l'accumulations donne les pyroclastites, cendres, ignimbrites, lapillis, tufs.

Rhyolite : roche effusive (volcanique), généralement leucocrate, sauf sous la forme d’obsidienne où elle est généralement noire, dont la teneur en SiO2 est supérieure à 71 % pds et où la teneur en alcalin (Na2O + K2O) peut être très variable. Cette roche est aussi caractérisée par une faible teneur en fer et en magnésium. C’est la roche la plus riche en silice que l’on rencontre sur Terre.

Scories : [du grec "skôria" : écume de fer] Fragments de lave vacuolaire de faible densité, généralement basaltique ou andésitique, surface irrégulièrement poreuse, hérissée d'arrêtes et de pointes. Elles se trouvent dans les projections volcaniques et sur les coulées à surface craquelée.

Tuf volcanique : Roche tendre d'origine pyroclastique, indurée à partir de téphras et lapillis dominants, formée par accumulation de projections volcaniques de fragments millimétriques, avec, parfois, des blocs et des cendres, et consolidée dans l’eau. Les tufs volcaniques se montrent en niveaux généralement bien stratifiés, dans lesquels on peut observer deux types de granoclassement :

  • granoclassement vertical : la base des bancs est plus grossière que le sommet (ce dernier étant plus riche en cendres ;

  • granoclassement horizontal : les tufs sont de plus en plus fins lorsque l’éloignement du cratère émissif augmente.

Les tufs volcaniques alternent avec des niveaux à blocs et des lits de cendres, ainsi que, selon les lieux de dépôts, avec des horizons pédologiques, ou des couches sédimentaires marines ou lacustres.

Tufs d'origines diverses

Collection Y et C Lemeur

Travailler sérieusement sans se prendre au sérieux !

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