Roches magmatiques
Les roches ignées, appelées aussi roches magmatiques, se forment à partir du refroidissement et du durcissement du magma en fusion dans de nombreux environnements différents. Ces roches sont identifiées par leur composition et leur texture. Plus de 700 types de roches ignées sont connus.
Composition magma
La roche sous la surface de la Terre est parfois chauffée à des températures suffisamment élevées pour fondre en magma. Différents magmas ont des compositions différentes et contiennent tous les éléments qui ont fondu dans la roche. Les magmas contiennent aussi des gaz. Les éléments principaux sont les mêmes que ceux trouvés dans la croûte.
Pour qu’une roche fond pour créer du magma dépende de:
- Température : La température augmente avec la profondeur, de sorte que la fusion est plus susceptible de se produire à des profondeurs plus grandes.
- Pression : la pression augmente avec la profondeur, mais une pression élevée élève la température de fusion, de sorte que la fusion est moins susceptible de se produire à des pressions plus élevées.
- Eau : L’ajout d’eau modifie le point de fusion de la roche. Au fur et à mesure que la quantité d’eau augmente, le point de fusion diminue.
- Composition de la roche : les minéraux fondent à différentes températures. La température doit donc être suffisamment élevée pour faire fondre au moins certains minéraux dans la roche. Le premier minéral à fondre d’une roche sera du quartz (s’il est présent) et le dernier sera de l’olivine (si présent).
Les différents paramètres géologiques qui produisent des conditions variables dans lesquelles les roches fondent seront traités dans le chapitre «Tectonique des plaques». À mesure que la roche se réchauffe, les minéraux qui fondent aux températures les plus basses fondent en premier. La fusion partielle se produit lorsque la température sur une roche est suffisamment élevée pour ne faire fondre que certains des minéraux contenus dans la roche. Les minéraux qui vont fondre seront ceux qui fondent à des températures plus basses. La cristallisation fractionnée est l’opposé de la fusion partielle. Ce processus décrit la cristallisation de différents minéraux lorsque le magma se refroidit.
La série de réaction de Bowen indique les températures auxquelles les minéraux fondent ou cristallisent. Une compréhension de la manière dont les atomes s’assemblent pour former des minéraux conduit à une compréhension de la formation des différentes roches ignées. La série de réaction de Bowen explique également pourquoi certains minéraux sont toujours trouvés ensemble et que certains ne le sont jamais.
Si le liquide se sépare des solides à un moment quelconque lors de la fusion partielle ou de la cristallisation fractionnée, la composition chimique du liquide et du solide sera différente. Lorsque ce liquide cristallise, la roche ignée résultante aura une composition différente de celle de la roche mère.
Roches magmatiques intrusives
Les roches ignées sont appelées intrusives lorsqu’elles se refroidissent et se solidifient sous la surface. Les roches intrusives forment des plutons et sont également appelées plutoniques. Un pluton est un corps de roche ignée intrusif qui s’est refroidi dans la croûte. Lorsque le magma se refroidit dans la Terre, le refroidissement se fait lentement. Un refroidissement lent laisse le temps aux gros cristaux de se former, de sorte que les roches ignées intrusives ont des cristaux visibles. Le granit est la roche ignée intrusive la plus répandue. Les roches ignées constituent la plupart des roches de la Terre. La plupart des roches ignées sont enfouies sous la surface et recouvertes de roches sédimentaires, ou sont enfouies sous les eaux des océans. À certains endroits, des processus géologiques ont ramené des roches ignées à la surface. Yosemite est un exemple classique de roche ignée intrusive. Le magma en fusion n’atteignant jamais la surface de la Terre, le matériau en fusion a eu des millions d’années pour se refroidir lentement pour former du granite. Plus tard, les forces géologiques et l’érosion ont amené ces plutons de granite à faire surface tels qu’ils sont aujourd’hui.
Roches magmatiques extrusives
Les roches ignées sont appelées extrusives ou effusives quand elles refroidissent et se solidifient au-dessus de la surface. Ces roches se forment généralement à partir d’un volcan et sont donc appelées roches volcaniques. Les roches ignées extrusives refroidissent beaucoup plus rapidement que les roches intrusives. Il y a peu de temps pour que les cristaux se forment, les roches ignées extrusives ont donc de minuscules cristaux. Le taux de refroidissement et la teneur en gaz créent une variété de textures de roche. Les laves qui refroidissent extrêmement rapidement peuvent avoir une texture vitreuse. Ceux qui ont beaucoup de trous de bulles de gaz ont une texture vésiculaire.
Utilisation humaine de roche magmatiques
Les roches ignées ont une grande variété d’utilisations. Une utilisation importante est la pierre pour les bâtiments, les routes et les statues. Le granit est utilisé à ces deux fins et est populaire pour les comptoirs de cuisine. La pierre ponce est couramment utilisée comme abrasif. La pierre ponce est utilisée pour lisser la peau ou ramasser la saleté autour de la maison. Lorsque la pierre ponce est placée dans des machines à laver géantes avec des jeans nouvellement fabriqués et culbutés, le résultat est un jean «délavé». De la pierre ponce broyée est parfois ajoutée à un dentifrice pour agir comme un matériau abrasif pour frotter les dents. La péridotite est parfois extraite pour le péridot, un type d’olivine utilisé dans les bijoux. La diorite a été largement utilisée par les civilisations anciennes pour la fabrication de vases et autres œuvres d’art décoratives. Elle est encore utilisée aujourd’hui pour l’art.
