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Roches d'origine volcanique

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Objectifs

Les différentes activités volcaniques sont caractérisées par la mise en place de lave plus ou moins visqueuse.
Que deviennent les laves lorsqu'elles atteignent la surface ?

1. Observation des roches volcaniques

a. Comparaison macroscopique de deux roches volcaniques

En se refroidissant, une lave se solidifie : elle devient une roche volcanique.

Une roche volcanique est donc une roche issue du refroidissement d’un magma lorsque celui-ci s’est répandu à la surface de la Terre.
Les laves fluides donneront une roche volcanique appelée basalte, et les laves visqueuses donneront une roche volcanique appelée andésite.

À l’œil nu, ces roches apparaissent tellement différentes : le basalte est une roche foncée et dense alors que l'andésite est une roche claire et peu dense, qu'il est difficile de leur trouver des points communs.

b. Comparaison microscopique de deux roches volcaniques

Pour comparer ces deux roches volcaniques, il faut réaliser une lame mince et observer celle-ci au microscope pour mettre en évidence une structure commune.

Le basalte et l'andésite contiennent toutes deux du verre, des grands cristaux de pyroxène et des microlites de feldspath.
La seule différence est la présence, dans le basalte, de cristaux d’olivine.

Malgré cette petite différence de composition minéralogique, les deux roches volcaniques ont la même structure, dite microlitique (structure faite de cristaux, de microlites et de verre).

2. Condition de formation d'une structure microlitique

Si l’on fait chauffer des cristaux de vanilline, à environ 80 °C, ceux-ci fondent. En les faisant refroidir sur une lame mince, on peut observer leur cristallisation sous le microscope en lumière polarisée et analysée.
On utilise deux vitesses de refroidissement : on laisse une lame refroidir à température ambiante (refroidissement lent), et l’autre dans le réfrigérateur (refroidissement rapide).

Selon la vitesse de refroidissement, les structures qui se forment ne sont pas les mêmes :

– après une cristallisation lente (refroidissement lent), de gros cristaux se forment ;
– après une cristallisation rapide (refroidissement rapide), les cristaux formés sont de petite taille.

Si l’on extrapole les résultats de cette modélisation à ce que l’on peut observer dans la nature, on peut donc dire que :

– les gros cristaux se forment lors d’un refroidissement lent, c’est-à-dire pendant la remontée du magma, avant expulsion vers la surface ;
– les microlites et le verre (magma qui n’a pas eu le temps de cristalliser) se forment lors de l’arrivée du magma en surface ce qui correspond à un refroidissement brutal.

On peut donc identifier une roche volcanique grâce à sa structure qui témoigne des conditions de sa formation. Une roche possédant une structure microlitique est une roche d’origine volcanique.

L'essentiel

– Si la lave est fluide, il se forme un basalte.
– Si la lave est visqueuse, il se forme une andésite.

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