Karamö, le prof virtuelLeçon 4 sur 29
Les roches magmatiques
Je sais reconnaître une roche magmatique, distinguer une roche plutonique (grenue) d'une roche volcanique (microlitique) et nommer les principales roches magmatiques et leurs minéraux.
- 1 h
- 5 exercices corrigés
- 1 schéma
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Définir une roche magmatique et citer ses caractères
- Distinguer roches plutoniques et roches volcaniques par leur structure
- Nommer les minéraux du granite et du basalte
- Situer quelques roches magmatiques en Guinée
Avant de commencer : Les leçons « Les roches » et « Les roches sédimentaires ».
1Je découvre
À Conakry, Ousmane accompagne son père dans une carrière où l'on concasse de la pierre pour les chantiers. La roche est sombre, très dure, et le marteau rebondit dessus. Quelques jours plus tard, en vacances à N'Zérékoré, il voit des maçons tailler une pierre claire, mouchetée de points noirs et de grains roses, qui brille au soleil.
Il rapporte deux petits morceaux au collège. Le professeur les pose sous la loupe binoculaire : « Ces deux roches n'ont ni couches, ni fossiles, ni grains de sable collés. Elles sont faites de cristaux imbriqués, comme les pièces d'un puzzle. Elles ne se sont pas formées dans l'eau : elles sont nées du feu de la Terre. »
Pourtant, dans la pierre claire, les cristaux sont bien visibles, tandis que dans la pierre sombre, on les distingue à peine.
Qu'est-ce qu'une roche magmatique, et pourquoi toutes n'ont-elles pas le même aspect ?
2Je comprends
1. Définition
Une roche magmatique est une roche formée par le refroidissement et la solidification d'un magma. Le magma est un mélange de roches fondues (liquide très chaud), de cristaux et de gaz, qui se forme en profondeur dans la Terre.
On appelle aussi ces roches roches ignées (du latin ignis, le feu) ou roches cristallines, car elles sont formées de cristaux.
Caractères communs des roches magmatiques :
- elles sont formées de cristaux (et parfois de verre) ;
- elles ne sont pas disposées en strates ;
- elles ne contiennent jamais de fossiles (aucun être vivant ne résiste au magma) ;
- elles sont généralement dures et ne font pas effervescence avec l'acide.
2. Deux grandes catégories selon la structure
La structure d'une roche, c'est la façon dont ses constituants sont disposés et leur taille. On l'observe à la loupe ou au microscope, sur une lame mince (tranche de roche si fine qu'elle laisse passer la lumière).
a) Les roches plutoniques (ou intrusives)
Leur magma est resté en profondeur, dans la croûte, et s'y est refroidi très lentement (pendant des milliers, voire des millions d'années). Les minéraux ont eu le temps de grandir : la roche est entièrement formée de cristaux visibles à l'œil nu, jointifs. C'est la structure grenue.
Exemples : granite (clair), diorite (gris), gabbro (sombre).
Le nom vient de Pluton, dieu romain du monde souterrain.
b) Les roches volcaniques (ou effusives)
Leur magma est arrivé à la surface (éruption volcanique) sous forme de lave, et s'est refroidi rapidement au contact de l'air ou de l'eau. Les cristaux n'ont pas eu le temps de grandir : on observe au microscope quelques cristaux plus grands (phénocristaux), de petits cristaux en baguettes (microlites) et une pâte non cristallisée, le verre. C'est la structure microlitique.
Exemples : basalte (sombre), andésite (gris), rhyolite (clair). Si la lave est refroidie presque instantanément, on obtient un verre naturel noir et brillant : l'obsidienne. La ponce, pleine de bulles de gaz, est si légère qu'elle flotte sur l'eau.
c) Un cas intermédiaire : les roches filoniennes
Certains magmas se solidifient dans des fissures de la croûte, à faible profondeur, formant des filons. Le refroidissement est moyennement rapide et les cristaux sont petits mais bien formés. La dolérite, roche sombre très fréquente au Fouta-Djallon, où elle forme des filons et des nappes entre les couches de grès, en est un exemple.
- Refroidissement lent, en profondeur
- Tous les cristaux visibles à l'œil nu
- Structure grenue (cristaux jointifs)
- Aucun verre
- Refroidissement rapide, en surface
- Cristaux très petits, invisibles à l'œil nu
- Structure microlitique (microlites + verre)
- Présence de verre
3. La composition minérale
Les roches magmatiques sont formées de quelques minéraux principaux.
| Minéral | Aspect | Présent surtout dans |
|---|---|---|
| Quartz | transparent ou gris, aspect de verre, très dur | granite, rhyolite |
| Feldspaths | blancs, roses ou gris, faces planes brillantes | toutes les roches magmatiques |
| Micas | paillettes brillantes, noires (biotite) ou blanches (muscovite) | granite |
| Pyroxènes, amphiboles | cristaux noirs ou vert sombre | basalte, gabbro, diorite |
| Olivine | grains vert bouteille | basalte, gabbro |
On distingue ainsi deux grands groupes de roches :
- les roches claires, riches en silice, avec du quartz : granite (plutonique) et rhyolite (volcanique) ;
- les roches sombres, pauvres en silice, sans quartz, riches en minéraux ferromagnésiens (pyroxène, olivine) : gabbro (plutonique) et basalte (volcanique).
Le gabbro et le basalte ont la même composition chimique. Ils ne diffèrent que par leur structure, donc par leur vitesse de refroidissement. C'est la même chose pour le granite et la rhyolite.
| Composition | Plutonique (grenue) | Volcanique (microlitique) |
|---|---|---|
| claire, avec quartz | granite | rhyolite |
| intermédiaire | diorite | andésite |
| sombre, sans quartz | gabbro | basalte |
Exemple
Une roche claire présente à l'œil nu des cristaux jointifs de quartz, de feldspath rose et de mica noir. Nomme-la et explique où elle s'est formée.
Étape 1 : tous les cristaux sont visibles et jointifs : structure grenue, donc roche plutonique.
Étape 2 : elle est claire et contient du quartz : composition claire.
Étape 3 : je lis le tableau : plutonique + claire avec quartz = granite.
Conclusion : c'est un granite, formé par refroidissement lent d'un magma en profondeur. On le voit aujourd'hui en surface parce que les roches qui le recouvraient ont été enlevées par l'érosion au cours de millions d'années.
Exemple
Au microscope, une lame mince de roche sombre montre quelques grands cristaux d'olivine dans une pâte formée de petites baguettes de feldspath et de verre. Nomme la roche.
Étape 1 : présence de microlites et de verre : structure microlitique, donc roche volcanique.
Étape 2 : roche sombre, avec olivine, sans quartz : composition sombre.
Conclusion : c'est un basalte, issu d'une lave refroidie rapidement en surface.
Méthode
Pour identifier une roche magmatique :
- Je vérifie qu'elle est magmatique : cristaux, pas de strates, pas de fossiles, pas d'effervescence.
- J'observe la taille des cristaux : tous visibles et jointifs (grenue, plutonique) ou invisibles avec du verre (microlitique, volcanique).
- J'observe la couleur et je cherche le quartz : claire avec quartz ou sombre sans quartz.
- Je croise les deux informations dans le tableau et je donne le nom.
4. Des roches magmatiques en Guinée
- Les granites et roches apparentées forment une grande partie du vieux socle de la Guinée, en Guinée forestière et en Haute-Guinée ; on les exploite en carrière pour le gravier des routes et du béton.
- Les dolérites traversent les grès du Fouta-Djallon ; en s'altérant, elles donnent des sols souvent plus fertiles que ceux des grès.
- Dans la presqu'île de Kaloum et au mont Kakoulima, on trouve des roches sombres de la famille des gabbros ; les îles de Loos sont formées d'une autre roche magmatique grenue, la syénite.
- Le diamant de la région de Banankoro et de Kérouané provient de la kimberlite, une roche magmatique venue de très grande profondeur.
Il n'y a pas de volcan actif en Guinée aujourd'hui, mais ces roches témoignent d'une activité magmatique très ancienne.
3Je retiens
Je retiens
Une roche magmatique se forme par refroidissement et solidification d'un magma ; elle a des cristaux, ni strates ni fossiles.
Roche plutonique : refroidissement lent en profondeur, structure grenue, tous les cristaux visibles (granite, diorite, gabbro).
Roche volcanique : refroidissement rapide en surface, structure microlitique, microlites + verre (rhyolite, andésite, basalte).
Granite = quartz + feldspath + mica (roche claire) ; basalte et gabbro = feldspath + pyroxène + olivine, sans quartz (roches sombres).
Même composition, structure différente : granite et rhyolite ; gabbro et basalte.
En Guinée : granites du socle, dolérites du Fouta-Djallon, kimberlites à diamant.
4Erreurs fréquentes
- Dire que le granite s'est formé en surface parce qu'on le voit en surface : il s'est formé en profondeur, puis a été mis à nu par l'érosion.
- Confondre magma et lave : le magma est en profondeur ; la lave est le magma arrivé à la surface, qui a perdu une partie de ses gaz.
- Croire que « volcanique » veut dire « récent » : il existe des roches volcaniques très anciennes, dans des régions sans volcan actif.
- Classer une roche uniquement par sa couleur : il faut d'abord regarder la structure (taille des cristaux).
5Je m’exerce
1Exercice 1
Définis : magma, structure grenue, structure microlitique, microlite.
Voir le corrigéCacher le corrigé
- Magma : mélange de roches fondues, de cristaux et de gaz, formé en profondeur.
- Structure grenue : structure d'une roche entièrement formée de cristaux jointifs visibles à l'œil nu.
- Structure microlitique : structure d'une roche formée de quelques phénocristaux, de petits cristaux (microlites) et de verre.
- Microlite : très petit cristal en forme de baguette, visible seulement au microscope.
2Exercice 2
Réponds par vrai ou faux et corrige les phrases fausses.
a) Le basalte est une roche plutonique.
b) Le granite contient du quartz.
c) Une roche magmatique peut contenir des fossiles.
d) Le gabbro et le basalte ont la même composition chimique.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Faux : le basalte est une roche volcanique.
b) Vrai.
c) Faux : une roche magmatique ne contient jamais de fossiles.
d) Vrai.
3Exercice 3
Recopie et complète le tableau.
| Roche | Structure | Plutonique ou volcanique | Claire ou sombre |
|---|---|---|---|
| Granite | … | … | … |
| Basalte | … | … | … |
| Rhyolite | … | … | … |
| Gabbro | … | … | … |
Voir le corrigéCacher le corrigé
| Roche | Structure | Plutonique ou volcanique | Claire ou sombre |
|---|---|---|---|
| Granite | grenue | plutonique | claire |
| Basalte | microlitique | volcanique | sombre |
| Rhyolite | microlitique | volcanique | claire |
| Gabbro | grenue | plutonique | sombre |
4Exercice 4
On observe une lame mince de granite. Sur 100 points pris au hasard, 30 tombent sur du quartz, 55 sur du feldspath et 15 sur du mica.
a) Donne le pourcentage de chaque minéral.
b) Représente ces résultats par une phrase simple indiquant le minéral le plus abondant.
c) Pourquoi ne trouve-t-on aucun verre dans cette lame ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Quartz : 30 %, feldspath : 55 %, mica : 15 % (30 + 55 + 15 = 100).
b) Le feldspath est le minéral le plus abondant de ce granite (plus de la moitié).
c) Le granite s'est refroidi très lentement en profondeur : tout le magma a eu le temps de cristalliser, il ne reste donc pas de verre.
5Exercice 5
(Type composition) Deux échantillons ont été prélevés par un géologue. L'échantillon X est sombre, dense ; à l'œil nu, on ne distingue aucun cristal ; au microscope, on voit des microlites de feldspath, des cristaux d'olivine et du verre. L'échantillon Y est sombre, dense ; à l'œil nu, on voit des cristaux jointifs noirs et blancs de pyroxène et de feldspath ; aucun verre n'est visible.
a) Nomme la structure de chaque échantillon.
b) Donne le nom de chaque roche.
c) Les analyses montrent que X et Y ont la même composition chimique. Comment expliquer leur différence d'aspect ?
d) Lequel des deux s'est formé en profondeur ? Justifie.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) X : structure microlitique. Y : structure grenue.
b) X : basalte. Y : gabbro.
c) Ils proviennent d'un magma de même composition, mais refroidi à des vitesses différentes : X s'est refroidi rapidement (petits cristaux et verre), Y lentement (grands cristaux jointifs).
d) Y (le gabbro) s'est formé en profondeur : sa structure grenue, sans verre, montre un refroidissement lent, qui n'est possible qu'à l'abri, en profondeur.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
Choisis une réponse pour chaque question : la correction s’affiche aussitôt.
Crée ton compte élève gratuit pour cocher les leçons terminées, suivre ta progression et gagner des points au QCM.
