Igné pétrologie est l'étude de roches ignées, qui sont roches qui se sont formés par la solidification du magma en fusion. Ce domaine de la géologie concerne la composition, la structure et l'origine des roches ignées, ainsi que les processus qui les forment et les modifient. La pétrologie ignée est importante pour comprendre l'histoire et l'évolution de la croûte terrestre, ainsi que les processus qui se déroulent à l'intérieur de la Terre. Il est également utile pour identifier les sources de minéraux et d'autres ressources qui se trouvent dans les roches ignées.

Composition chimique

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour déterminer la composition chimique des roches ignées. Une méthode courante est la spectrométrie de fluorescence X, qui consiste à bombarder la roche avec des rayons X et à mesurer l'énergie de la fluorescence émise par les éléments de la roche. Cela peut fournir des informations sur la composition élémentaire de la roche, y compris l'abondance de divers métaux et métalloïdes.

Une autre méthode est la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS), qui consiste à vaporiser un échantillon de roche et à utiliser une torche à plasma pour ioniser les éléments de l'échantillon. Les ions sont ensuite séparés en fonction de leur rapport masse sur charge et détectés à l'aide d'un spectromètre de masse, ce qui permet de mesurer avec précision l'abondance de divers éléments dans le rock.

D'autres méthodes qui peuvent être utilisées pour déterminer la composition chimique des roches ignées comprennent la spectroscopie d'absorption atomique, la diffraction des rayons X et l'analyse par activation neutronique.

Classification des roches ignées

Schéma de classification des alcalis totaux par rapport à la silice (TAS) tel que proposé dans Le Maitre 2002 Igneous Rocks - Une classification et un glossaire des termes La zone bleue est à peu près là où les roches alcalines tracent; la zone jaune est l'endroit où les roches subalcalines tracent. (Wikipedia)

Les roches ignées peuvent être classées en fonction de plusieurs critères différents, notamment leur composition chimique, minéralogieet la texture. Une méthode courante de classification repose sur les abondances relatives de silice (SiO2) et de métaux alcalins (Na et K).

Les roches à haute teneur en silice et à faible teneur en métaux alcalins sont classées comme felsiques. Ces roches ont tendance à être de couleur claire et sont généralement composées de minéraux tels que quartz, feldspathet une petit. Des exemples de roches felsiques comprennent granit et de rhyolite.

Les roches à faible teneur en silice et à forte teneur en métaux alcalins sont classées comme mafiques. Ces roches ont tendance à être de couleur foncée et sont généralement composées de minéraux tels que pyroxène, olivineet une amphibole. Des exemples de roches mafiques comprennent basalte et de gabbro.

Les roches à teneur intermédiaire en silice et en métal alcalin sont classées comme intermédiaires. Ces roches sont de couleur intermédiaire et sont généralement composées d'un mélange de minéraux felsiques et mafiques. Des exemples de roches intermédiaires comprennent andésite et de diorite.

Roches ignées peuvent également être classés en fonction de leur texture, qui fait référence à la taille, à la forme et à la disposition des cristaux dans la roche. Les trois principaux types de texture sont phanéritique, aphanitique et vitreuse. La texture phanéritique fait référence aux roches avec de gros cristaux visibles, tandis que la texture aphanitique fait référence aux roches avec de petits cristaux microscopiques. La texture vitreuse fait référence aux roches qui ont un aspect vitreux, sans cristaux visibles.

Roches extrusives et intrusives

Les roches ignées peuvent être classées comme extrusives ou intrusives, selon la façon dont elles se sont formées. Les roches ignées extrusives se forment lorsque le magma ou la lave en fusion se refroidit et se solidifie à la surface de la Terre ou près de celle-ci. Parce que le magma se refroidit rapidement, les cristaux qui se forment sont petits et la roche a une texture fine. Des exemples de roches ignées extrusives comprennent basalte et de andésite.

Les roches ignées intrusives, en revanche, se forment lorsque le magma se refroidit et se solidifie sous la surface de la Terre. Parce que le magma se refroidit lentement, les cristaux qui se forment sont gros et la roche a une texture grossière. Des exemples de roches ignées intrusives comprennent granit et de gabbro.

La différence entre les roches extrusives et intrusives peut également être vue dans leur minéralogie. Les roches extrusives ont tendance à contenir plus de minéraux mafiques, tels que pyroxène et de olivine, tandis que les roches intrusives ont tendance à contenir plus de minéraux felsiques, tels que quartz et de feldspath

Diagramme QAPF

Diagramme QAPF

Le QAPF (Quartz, Alcali feldspath, Plagioclase, Feldspathoïde) est un système de classification des roches ignées basé sur les proportions relatives de quartz, feldspath alcalin, feldspath plagioclase, et minéraux feldspathoïdes. Il est couramment utilisé pour classer les roches intrusives, telles que les granites, les diorites et les gabbros.

Le diagramme QAPF est divisé en quatre champs, chacun représentant une classe différente de roche en fonction des proportions relatives des quatre minéraux. Les champs sont les suivants :

  • Q : roches riches en quartz avec plus de 20 % de quartz
  • A : roches riches en feldspath alcalin avec plus de 90 % de feldspath alcalin
  • P : roches riches en plagioclase avec plus de 90 % de feldspath plagioclase
  • F : roches riches en feldspathoïdes avec plus de 10 % de minéraux feldspathoïdes

Le diagramme QAPF est utile pour identifier la minéralogie principale d'une roche et pour estimer les conditions dans lesquelles la roche s'est formée. Il est également utile pour comparer les compositions de différentes roches et pour les classer en grandes catégories en fonction de leur minéralogie.

Roches volcaniques et plutoniques

Les roches volcaniques sont un type de roche ignée extrusive qui se forme à partir de magma ou de lave en fusion qui a éclaté et refroidi à la surface de la Terre. Ces roches se caractérisent par leur texture à grain fin et leur forte teneur en minéraux mafiques, tels que pyroxène et de olivine. Des exemples de roches volcaniques comprennent basalte, andésiteet une rhyolite.

Les roches plutoniques, en revanche, sont un type de roche ignée intrusive qui se forme à partir de magma qui se refroidit et se solidifie sous la surface de la Terre. Ces roches se caractérisent par leur texture à gros grains et leur forte teneur en minéraux felsiques, tels que quartz et feldspath. Des exemples de roches plutoniques comprennent granit, gabbroet une diorite.

La différence entre les roches volcaniques et plutoniques est en grande partie due à la différence de vitesse à laquelle elles se refroidissent et se solidifient. Les roches volcaniques se refroidissent et se solidifient rapidement, tandis que les roches plutoniques se refroidissent et se solidifient plus lentement. Cette différence de vitesse de refroidissement se traduit par des textures et des minéralogies différentes de ces deux types de roches.

Minéraux dans les roches ignées

Les roches ignées sont composées d'une variété de minéraux, qui sont des substances inorganiques naturelles qui ont une composition chimique spécifique et une structure cristalline spécifique. Les minéraux présents dans une roche ignée dépendront de la composition chimique du magma à partir duquel la roche s'est formée et des conditions dans lesquelles le magma s'est refroidi et solidifié.

Certains minéraux communs que l'on trouve dans les roches ignées comprennent :

  • Quartz: un minéral commun composé de silicium et d'oxygène (SiO2). On le trouve généralement dans les roches felsiques telles que le granite.
  • Feldspath: un groupe de minéraux qui sont constitués d'une combinaison de aluminium, silicium, oxygène et divers autres éléments. Les feldspaths sont communs dans les roches felsiques et intermédiaires.
  • Pyroxène: un groupe de minéraux constitués d'une combinaison de silicium, d'oxygène et de divers autres éléments. Les pyroxènes sont communs dans les roches mafiques telles que basalte.
  • Olivine: un minéral composé d'une combinaison de fonte, magnésium, silicium et oxygène. Il est courant dans les roches mafiques telles que le basalte.
  • Amphibole: un groupe de minéraux constitués d'une combinaison de silicium, d'oxygène et de divers autres éléments. Les amphiboles sont courantes dans les roches mafiques telles que le gabbro.
  • Mica: un groupe de minéraux constitués d'une combinaison d'aluminium, de silicium, d'oxygène et de divers autres éléments. Les micas sont communs dans les roches felsiques et intermédiaires.

Minéraux primaires et accessoires

En géologie, les minéraux primaires sont les minéraux qui constituent la majorité du volume d'une roche et sont responsables des principales propriétés et caractéristiques de la roche. Ces minéraux se sont généralement formés lors de la cristallisation initiale du magma à partir duquel la roche s'est formée.

Les minéraux accessoires, quant à eux, sont des minéraux présents dans une roche en plus petites quantités et ne sont pas responsables des principales propriétés et caractéristiques de la roche. Ces minéraux peuvent s'être formés lors de la cristallisation du magma, ou ils peuvent avoir été introduits dans la roche après sa solidification par des processus tels que altération ou métamorphisme.

Dans les roches ignées, les minéraux primaires sont généralement les minéraux qui se sont formés lors de la cristallisation initiale du magma. Ces minéraux peuvent comprendre du quartz, du feldspath, pyroxène, olivineet une amphibole, entre autres. Les minéraux accessoires dans les roches ignées peuvent inclure des micas, grenatset une apatite, entre autres.

Les proportions relatives de minéraux primaires et accessoires dans une roche peuvent fournir des informations sur les conditions dans lesquelles la roche s'est formée et sur l'histoire de la roche. Par exemple, une roche contenant une forte proportion de minéraux accessoires peut s'être formée à partir de magma qui s'est refroidi et solidifié lentement, ou elle peut avoir subi une altération importante après la solidification.