Cours 3_Matériaux constitutifs de ET PDF

CHAPITRE II : LES MATERIAUX CONSTITUTIFS DE L’ECORCE TERRESTRE I - ORGANISATION DE LA MATIERE MINERALE 1 – L’état cristallin a) Le minéral, définition et propriétés La plupart des roches sont formées de l’assemblage de minéraux définis, chacun, par une...

CHAPITRE II : LES MATERIAUX CONSTITUTIFS DE L’ECORCE TERRESTRE I - ORGANISATION DE LA MATIERE MINERALE 1 – L’état cristallin a) Le minéral, définition et propriétés La plupart des roches sont formées de l’assemblage de minéraux définis, chacun, par une composition chimique donnée. Le minéral peut être un corps simple (Cu, S, C), mais la plupart sont des corps composés (SiO2 = Quartz, CaCO3 – calcite). Les minéraux résultent de l’assemblage d’atomes ou d’ions agencés pour la plupart sous forme d’édifices périodiques appelés cristaux. Un cristal est un solide né de l’arrangement géométrique périodique d’un ensemble d’éléments chimiques dans l’espace. Cet arrangement ordonné, définit l’état cristallin qui est la propriété fondamentale des minéraux dits cristallins ou anisotropes. Le minéral, halite (NaCl) possède une structure atomique déterminée qu'on dit cubique. On l'appelle cubique parce que l'arrangement des atomes, en alternance régulière entre les Cl et les Na, forme une trame cubique comme le montre ce modèle (schéma de gauche). Cependant, il existe des minéraux non cristallins caractérisés par un non arrangement géométrique périodique des éléments chimiques dans l’espace. Ce sont des minéraux non cristallins ou isotropes, ex. : Calcédoine (SiO2), verre volcanique. b) Mailles et réseaux cristallins Le minéral cristallin est un polyèdre c'est-à-dire un solide à plusieurs faces planes limitées par des arrêtes ou côtés et ayant une forme géométrique spécifique qui résulte de la juxtaposition régulière dans l’espace de motifs cristallins identiques appelés mailles élémentaires. 1  La maille élémentaire peut être assimilée à un petit volume de matière cristalline dont la forme géométrique résulte de l’arrangement des atomes contenus dans la maille dans un espace à trois dimensions qui permet de définir la géométrie de la maille. C’est ainsi que la géométrie de la maille est définie par des paramètres de dimension a, b et c, (ou vecteurs de base a, b, c) répartis sur trois axes X, Y et Z, et par des paramètres angulaires α, β, γ (angles formés par les trois axes). Les trois axes définissent ainsi une charpente tridimensionnelle appelée réseau cristallin, espace qui résulte de l’empilement des motifs géométriques de base que sont les mailles élémentaires. a=b=c On définit sept types de mailles élémentaires différant par des éléments de symétrie : mailles Cubique, Quadratique, Hexagonale, Rhomboédrique, Orthorhombique, Monoclinique et Triclinique. 7 systèmes cristallins : 7 trièdres de références et 14 mailles élémentaires associées permettant de générer toutes les variétés de cristaux existants sur la terre. 2  2. les édifices cristallins La matière est composée d’atomes. Dans un solide, les atomes sont liés entre eux et le type de liaison déterminera en grande partie le comportement macroscopique du matériau solide. a) Les liaisons entre atomes Dans les minéraux, les liaisons entre atomes peuvent être de quatre types : - Liaison ionique : elle correspond à l’attraction électrostatique entre des ions de charge différente. Ex. : Na+ et Cl- NaCl. La cohésion relativement forte est assurée par des forces attractives qui rapprochent les ions les uns le plus près des autres créant ainsi une structure dense. - Liaison covalente : dans ce type de liaison, des atomes voisins mettent en commun des paires d’électrons de leur couche périphérique. Ex. : liaison entre atome de carbone dans le diamant. C’est une liaison de forte énergie qui concerne les corps très durs et indéformables. - Liaison métallique : mise en commun d’électrons libres. Liaison plus ou moins forte, - Liaison de Van Der Walls : Liaison de faible énergie entre atomes neutres. Ex. : gaz rare (He). b) Agencement ionique et polyèdre de coordination : les règles de Pauling Première règle : Autour de chaque cation, les anions s’organisent en polyèdres. La forme du polyèdre ayant pour sommets les centres des anions dépend de la taille respective des ions. Taille des ions, nombre de coordination et polyèdres sont des caractères liés. Les rapports taille cation/anion pour chaque type de polyèdre, ont des valeurs limites calculées pour des ions assimilés à des sphères. L’édifice ainsi formé est appelé polyèdre de coordination. On appelle nombre de coordination ou coordinence le nombre d’anions associés à un cation central. La coordinence dépend du rapport des rayons des cations (Rc) et des anions (Ra) qui les entourent. La coordinence est définie par rapport à l’oxygène qui est l’élément le plus abondant de l’écorce terrestre. Le tableau ci-contre donne les rayons ioniques de quelques ions courants. 3  Deuxième règle : Dans les polyèdres de coordination, chaque cation est neutralisé par l’ensemble des anions coordonnés. Ex. : dans le tétraèdre SiO4, Si4+ est neutralisé par 4O2-. Ce qui donne un tétraèdre [SiO4]4- qui est chargé négativement. Le polyèdre sera : 4  - Un triangle, lorsque les centres des trois anions qui entourent le cation sont dans un plan ; - Un tétraèdre, lorsque trois des anions sont dans un plan et le quatrième à l’extérieur de ce plan ; - Un octaèdre, lorsque quatre anions sont dans un plan et que les deux autres sont de part et d’autre de ce plan ; - Un cube. Troisième règle : Dans un cristal, les polyèdres de coordination sont associés. Dans le cas des tétraèdres, ils mettent le plus souvent leurs sommets en commun. Ils mettent rarement en commun leurs arêtes, et jamais une face en commun. Pour les tétraèdres de coordination de Si, l’assemblage se fait uniquement par leurs sommets. c) Echange d’ions au sein d’un édifice cristallin Les minéraux sont stables dans des conditions très précises de température, de pression et d’environnement chimique. Lorsque ces conditions changent, ils peuvent devenir instables et être remplacés par d’autres minéraux caractérisés par des structures cristallines différentes et souvent même par une nouvelle répartition des éléments chimiques. Au sein d’un édifice cristallin donné, des échanges d’ions peuvent avoir lieu selon des lois strictes dites de substitution d’ions qui sont : Première règle : pour que deux ions puissent se substituer totalement, ils doivent être de même charge et leurs rayons ioniques ne doivent pas différer de plus de 15 % par rapport au plus petit rayon ; entre 15 et 30 %, la substitution n’est pas totale. Exemple 1 : Substitution entre Fe2+ (r = 0,74) et Mg2+ (r = 0,66) dans les olivines et pyroxènes. (0,74 – 0,66 = 0,08) ; (0,08/0,66) x 100 = 12 % Exemple 2 : Entre Na+ (r = 0,97) et K+ (r = 1,33), la substitution n’est pas totale dans le groupe des feldspaths alcalins car la différence des tailles est de 37,11 %. 5  Deuxième règle : Lorsque deux ions ont la même charge mais des rayons ioniques différents, le plus petit est incorporé de préférence dans le cristal si la différence des deux rayons n’excède pas 15 % du plus petit d’entre eux. Troisième règle : De deux ions ayant des rayons ioniques semblables, c’est le plus chargé qui est incorporé de préférence. Exemple 3 : Dans la série des plagioclases Ca2+ (r = 0,99) s’intègre plus facilement + que Na (r = 0,97) en application des règles 2 et 3. II - COMPOSITION ET CLASSIFICATION STRUCTURALE DES PRINCIPAUX MINERAUX DES ROCHES Les éléments chimiques les plus abondants au niveau de l’écorce terrestre sont O (46,6 %), Si (27,7 %), Al (8,1 %), Fe (5,0 %), Ca (3,6 %), Na (2,8 %), K (2,6 %) et Mg (2,1 %). Le comportement des différents éléments chimiques à la surface ou l’intérieur du globe dépend de leur configuration électronique et de leur affinité face aux différents modes de liaisons atomiques. Ces éléments se répartissent en quatre grandes familles : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba * Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra * Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo ↓ * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb * Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lithophiles Sidérophiles Chalcophiles Atmophiles - les éléments qu'il appela lithophiles, qui ont une affinité dominante pour l'oxygène et se retrouvent par conséquent avec les aluminates et les silicates. - ceux qu'il appela chalcophiles, qui ont une affinité dominante pour le soufre. - ceux qu'il appela sidérophiles, qui ont une affinité dominante pour le fer. - et enfin, ceux qu'il appela atmophiles, qui ont une affinité dominante pour les phases fluides. Les minéraux les plus fréquents sont les silicates ou les aluminosilicates qui représentent à eux seuls près de 99 % du poids et du volume de l’écorce terrestre. Viennent en seconde position les oxydes. Les minéraux sont ainsi répartis en deux grandes familles : les silicates et les non-silicates. 6  1) Les silicates Il existe plusieurs types de polyèdres de coordination dans les silicates, en particulier des tétraèdres et des octaèdres, mais le tétraèdre [SiO4]4- est le plus fréquent, et il constitue le fondement de la classification des silicates (l’atome de silicium est entouré par 4 atomes d’oxygène). Quelques caractères du tétraèdre : O et Si, les deux éléments les plus abondants de la croûte et du manteau, s’associent pour former les édifices de formule [SiO4]4- (rSi4+/rO2- = 0,41/1,40 = 0,293). La liaison est du type ionique et la coordinence est 4. 4O2- 8 charges négatives Si 4+ 4 charges positives Donc [SiO4]4-→ 4 charges négatives, soit [SiO4]4- qui est un gros ion électronégatif à neutraliser soit par association avec d’autres tétraèdres identiques, soit par combinaison des cations. Fréquemment, dans les tétraèdres, il y a une substitution d’un Si par un Al. Ce qui donne le tétraèdre [AlO4]5- (rAl3+/rO2- = 0,36) Al 3+ associé à 4O2- → [AlO4]5-qui a 5 valences négatives. Les tétraèdres polymérisés (associés à d’autres polyèdres de coordination) délimitent un certain volume « libre » où s’insèrent des groupements [OH]-. La manière dont les tétraèdres sont liés les uns les autres est à la base d’une classification simple et rationnelle des silicates. 7 Structure cristalline des silicates : Principales familles de silicates Les silicates résultent de l'empilement de tétraèdres. En fonction du mode d'agencement des tétraèdres [SiO4]4-, on établit une classification structurale des silicates. [Si2O7]6- [Si6O18]12- FAMILLE DES CYCLOSILICATES Tétraèdres en anneaux [SiO4]4- FAMILLE DES SOROSILICATES Exemple : tourmaline, béryl, cordiérite Paire de tétraèdres Exemple : épidote FAMILLE DES NESOSILICATES Exemple : famille des péridots (olivine), grenats, zircon [Si2O6]4- [Si4O11]6- FAMILLE DES INOSILICATES EN CHAINE SIMPLE Chaîne de tétraèdres Exemple : famille des pyroxènes FAMILLE DES INOSILICATES EN CHAINE DOUBLE ou RUBANS Exemple : famille des amphiboles 8  [Si4O10]4- FAMILLE DES PHYLLOSILICATES Tétraèdres en feuillets Exemple : famille des micas, famille des argiles, chlorite, serpentine [SiO2] FAMILLE DES TECTOSILICATES Association des tétraèdres par tous les sommets dans les 3 dimensions de l’espace. Exemple : quartz, famille des feldspaths* (alcalins et plagioclases), famille des feldspathoïdes a) Tétraèdres isolés : Nésosilicates Les quatre valences de [SiO4]4- peuvent être saturées, soit par un cation tétravalent {exemple : le zircon (Zr4+) → (SiO4) Zr}, soit par deux cations (exemples : la forstérite Mg2 (SiO4) ; la fayalite Fe2 (SiO4). Ces deux minéraux sont les termes extrêmes de la série des péridots ou olivines de formule générale (Mg, Fe)2 SiO4. Comme nous l’avons vu plus haut, Fe et Mg se substituent l’un par l’autre sans perturber le réseau cristallin, par conséquent sans changer la forme du cristal. Des minéraux peuvent donc présenter la même forme sans toujours avoir une même formule chimique : ce sont des minéraux isomorphes. Autres nésosilicates : - Les silicates d’alumine Al2OSiO4 (Andalousite, Sillimanite, Disthène) - Les grenats [(Fe2+, Mg2+, Mn2+)3, (Fe3+, Al3+, Cr3+)2]SiO4 b) Tétraèdres en paires : Sorosilicates Deux tétraèdres ont un oxygène commun appelé oxygène de coordination. Dans cet édifice, six valences sont à saturer : la formule de base s’écrit [Si2O7]6-Exemples : - Epidotes, minéral de métamorphisme ou d’altération - La Mélilite, minéral des roches volcaniques dont l’un des pôles est Ca2Mg(Si2O7) - La Lawsonite : CaAl2Si2O7 (OH)2, H2O c) Tétraèdres en anneaux : Cyclosilicates 9  Trois, [Si3O9]6- quatre, [Si4O12]8- ou six [Si6O18]12- tétraèdres peuvent se grouper en anneau fermé, chacun d’eux est lié à ses deux voisins par un oxygène de coordination. Dans le cas de six tétraèdres, il y a 6 oxygènes de coordination et 12 oxygènes ayant chacun une valence libre. La formule générale de ce groupement s’écrit : [Si6O18]12-. Minéraux peu fréquents. Exemples : Le Béryl Be3Al2(Si6O18) ; la Cordiérite Al3(Mg, Fe)2(Si5AlO18). d) Tétraèdres en chaînes simples ou doubles : Inosilicates Les arêtes des tétraèdres sont disposées linéairement, chaque tétraèdre étant associé à ses deux voisins par 2 oxygènes de coordination. Dans le cas des Tétraèdres en chaînes simples : Pyroxènes Chaque tétraèdre conserve 2 valences libres, et le motif de base est [SiO3]2-ou [Si2O6]4- Exemples : la famille des Clinopyroxènes (monoclinique) (Ca, Fe, Mg)2(Si2O6), la famille des orthopyroxènes (orthorhombique) (Mg, Fe)2(Si2O6) Dans le cas des Tétraèdres en chaînes doubles : Amphiboles Deux chaînes identiques aux précédentes se soudent. L’unité structurales de base comprend 4 tétraèdres associés, et sa formule sera : [Si4O11]6-. Au centre de chaque hexagone formé par les tétraèdres, s’insère un radical [OH]-qui accroît la valence d’ensemble. Ce qui donne [Si4O11]6- [OH]1-ou [(Si4O11) (OH)]7- La famille des Amphiboles monocliniques répond à cette formule. Exemples : la famille des amphiboles orthorhombiques Anthophyllite :Mg7(Si4O11)2(OH)2 ; Exemples : la famille des amphiboles monocliniques : Trémolite :Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 ; Hornblende :NaCa2(Mg, Fe, Al)5 [(Si, Al)4O11]2(OH)2 e) Tétraèdres en feuillets : Phyllosilicates Deux chaînes doubles sont associées et constituent un feuillet plan très grand à maille hexagonale. Dans l’édifice, chaque tétraèdre n’a qu’un seul oxygène non saturé / la formule de base s’écrit : [Si4O10)4-. Les feuillets peuvent être empilés les uns sur les autres et être associés par des radicaux [OH]- et par des cations Fe, Mg, Al. Dans ce cas, la valence de l’édifice est d’autant plus élevée que la proportion de radicaux est importante. C’est ainsi qu’on peut avoir une formule de base du type : [Si4O10]4-[(OH)2]2- Exemples : La biotite : K(Mg, Fe)3[Si3AlO12 (OH,F)2] La muscovite : KAl2[Si3AlO12 (OH,F)2] La kaolinite: Al4(Si4O10) (OH)8 f) Tétraèdres associés dans les trois dimensions : Tectosilicates 10  Chaque tétraèdre est lié aux quatre voisins par ses quatre oxygènes. Tous les oxygènes étant de coordination, il n’y a aucune valence libre. La formule de l’unité la plus simple s’écrit : [SiO2]0- - Le quartz SiO2 et autres minéraux de la famille de la silice (tridymite, cristobalite, Coésite). Ces minéraux qui ont la même composition mais qui présentent des propriétés géométriques et physiques différentes sont dits polymorphes. - Les Feldspaths alcalins Orthose, Microcline, Sanidine (K(AlSi3O8). Ces minéraux qui ont la même composition mais qui présentent des propriétés géométriques et physiques différentes sont dits polymorphes. - Les Feldspaths calco-sodiques ou Plagioclases qui forment une série isomorphe entre le pôle Albite Na(AlSi3O8) et le pôle Anorthite Ca(Al2Si2O8) - Les Feldspathoïdes : Néphéline Na(AlSiO4), Leucite K(AlSi2O6) 2. Les minéraux non-silicates Contrairement aux silicates, ils ne renferment pas de Silicium dans leur composition chimique. a) Les carbonates Ils sont caractérisés par le groupe anionique [CO3]2- qui peut se combiner avec des cations divalents tels que Ca, Fe, Mg. Exemples : Calcite (CaCO3 (rhomboédrique)), Aragonite (CaCO3 (orthorhombique)), Sidérite (FeCO3), Magnésite (MgCO3), Dolomite CaMg(CO3)2. b) Les sulfates Caractérisés par l’anion [SO4]2- Exemples : Gypse (CaSO4, 2H2O, Anhydrite (CaSO4), Barytine (BaSO4). c) Les sulfures Exemples : Pyrite (FeS2), Galène (PbS) d) Les phosphates L’Apatite Ca5(PO4)3(OH, Fe, Cl) est le phosphate de calcium le plus répandu. e) Les oxydes et Hydroxydes Exemples : Magnétite (Fe3O4), Hématite (Fe2O3), Ilménite (FeTiO3), f) Les Halogénures = Chlorures Exemples : Halite (NaCl), Fluorures (CaFe2) g) Les éléments natifs 11 Exemples : Or (Au), Argent (Ag), Cuivre (Cu)… Document 5 : Les minéraux et leur usage 12 III - LES ROCHES : ORIGINES, CARACTERISTIQUES MINERALOGIQUES ET CLASSIFICATION A.. Les principales catégories de roches Les roches sont classées en deux grandes catégories : - Roches exogènes : roches formées à la surface (étudiées en géodynamique externe) - Roches endogènes : roches formées en profondeur dans des conditions de températures et de pressions beaucoup plus élevées que celles qui règnent en surface. Cette catégorie se subdivise en : Les roches magmatiques formées à partir d’un magma ; Les roches métamorphiques qui résultent de la transformation de roches préexistantes (roches magmatiques, sédimentaires) par suite d’une augmentation de température et de pression. B. Les roches magmatiques Les roches magmatiques sont formées par cristallisation à partir d’un magma qui est un bain silicaté fondu contenant des ébauches de cristaux tôt formés et des matières volatiles (CO2, H2O, H2SO4…). Ces roches sont encore appelées des roches ignées. Le magma est généré : - soit par fusion partielle du manteau supérieur qui donne alors un magma juvénile de nature basique ou ultrabasique ; - soit par fusion de roches de la croûte, c’est ce que l’on appelle anatexie ; elle donne alors un magma palingénétique ou magma d’anatexie de nature acide. Après sa formation, le magma (température initiale de 700 à 1 300°C) monte à travers les couches de l’écorce terrestre en faveur des failles (phénomènes de décompression) et cristallise au cours du refroidissement : 13  - une montée lente → un refroidissement lent et une cristallisation lente et progressive → des roches entièrement cristallisées et visibles à l’œil nu = roches holocristallines = roches plutoniques (ex. : granites, diorites) à texture grenue. Ce sont des roches intrusives qui gisent en profondeur et qui n’arrivent en surface qu’à la faveur de l’érosion ou de mouvements tectoniques ; - une montée rapide → faible cristallisation en profondeur et le magma arrive en surface où il subit un refroidissement brutal → une cristallisation partielle → des roches hypocristallines formées de cristaux de petite tailles (microlites) enrobés dans une pâte non cristallisée appelée mésostase ; parfois le refroidissement est très rapide et le magma n’a pas le temps de cristalliser, ainsi la roche est hyaline ou vitreuse ; ce sont les roches volcaniques (ex. : basaltes, obsidienne)à texture microlitique ou vitreuse. - - une montée relativement lente intermédiaire entre les deux premières, le magma cristallise en semi profondeur. Il en résulte une roche entièrement cristallisée (holocristalline) avec des minéraux de grande taille et de petite taille ; ce sont des roches hypovolcaniques (ex. microgranite, microdiorite) à texture microgrenue. 1) Le plutonisme et les roches plutoniques a) - Mode de gisement Les principaux types de gisements des roches plutoniques et des roches filoniennes sont les suivants : - pluton : corps intrusif élémentaire de roches grenues, de taille variable généralement pluri-kilométrique (ex. Mamakono au Sénégal oriental), - lopolite : corps intrusif partiellement concordant sur l’encaissant, de forme lenticulaire, appelé également complexe stratiforme (complexe plutonique lité de Sandikounda région de Kédougou), - laccolite : corps intrusifs concordants sur l’encaissant (ex. granite calcoalcalin), - batholite : terme actuellement utilisé pour un ensemble de plutons (ex : ex. Badon – Kakadian, Saraya région de Kédougou), 14  - complexe annulaire : roches plutoniques ou filoniennes dont la géométrie donne une disposition en anneaux concentriques (magmatisme alcalin au Cameroun, Gabon…..), - filon ou dyke : corps intrusifs discordants à bords plus ou moins parallèles, caractérisé par sa faible épaisseur et sa grande extension longitudinale (ex filon basique de l’anse Bernard Dakar) - filon annulaire ou ring dyke : filon de géométrie cylindrique généralement associé au complexe annulaire - cone sheet - filon-couche ou sill : filon concordant sur les structure de l’encaissant (filon de pyroxénolite de la pointe des Madeleines Dakar). Les roches plutoniques constituent des massifs ou plutons qui sont des appareils de roches magmatiques mis en place en profondeur dans la croûte. Les volumes des plutons sont très variés, de même que leurs relations avec l’encaissant : le pluton peut être concordant, parallèle avec les structures ou avec les directions des couches encaissantes, (ex. batholite, sills) ou discordant, s’il n’y a pas de parallélisme (ex. filons, dykes). Les roches volcaniques qui sont issues d’un magma qui arrive à la surface de la terre pour cristalliser en faveur d’un cratère. Elles sont représentées par des laves ou des coulées. b) - Structure des roches plutoniques La structure des roches plutoniques dépend de la vitesse de refroidissement, celle-ci dépend du contraste de température du magma avec l’encaissant et du volume du magma. Refroidissement lent → structure grenue : la roche entièrement cristallisée est formée de cristaux visibles à l’œil nu (= phénocristaux). c) - Structure des roches hypovolcaniques Refroidissement un peu plus rapide → structure microgrenue : la roche est entièrement cristallisée et formée de phénocristaux et de microcristaux appelée matrice microcristalline. 15  2) Le volcanisme et les roches volcaniques a) - Produits et édifices volcaniques Selon la forme de l’appareil volcanique et son cratère, on a des cônes, des dômes, des caldeiras, des stratovolcans, des plateaux de basaltes (trapps), des lacs de lave…… Les produits volcaniques émis lors du volcanisme sont les gaz et les magmas qui peuvent être acide (visqueux) ou basique (fluide). Selon le type de produits et la nature, trois types de volcans peuvent être distingués par leur dynamisme : explosif (gaz), extrusif (magma acide ou visqueux), effusif (magma fluide ou basique) et mixte (mélange gaz + magma acide ou gaz + magma basique). - volcanisme effusif : émissions de coulées de laves généralement basiques et généralement de grande extension. Ex : nappes de basaltes en milieu continental avec des structures en orgues basaltiques ou en prismes (volcanisme tertiaire ou quaternaire de Dakar), en milieu océanique avec des structures en coussins ou pillow lavas (ophiolites, basaltes de Mako au Sénégal oriental), les volcans-boucliers océaniques (Hawaï, la Réunion); - volcanisme explosif : émissions de Pyroclastites qui sont des fragments solides émis lors du volcanisme (tufs, brèches, bombes, lapillis, cendres, nuées ardentes… (Pinatoubo, St Hélène) : - volcanisme extrusif : dômes, aiguilles ou protrusions (Hoggar, Massif central), - volcanisme mixte strombolien : cône volcanique renfermant à la fois des pyroclastites et des coulées de laves (Mamelles, Dakar) 16  b) - Structure des roches volcaniques Le refroidissement très rapide en surface → structure vitreuse : la roche peut être formée entièrement de verre (= roches holohyaline) ou formée de verre + de rares cristaux dans une pâte non cristallisée (= roche hypocristalline). Le refroidissement moins brutal → apparition de microlites allongés en baguettes (plagioclases) invisibles à l’œil nu, et/ou des phénocristaux. Dégazage donnant à la roche un aspect vésiculaire ou vacuolaire (ex. ponce). 3) Composition chimique et minéralogique des roches magmatiques (r. volcaniques et plutoniques) a) Composition chimique L’analyse de la composition chimique des roches magmatiques prend essentiellement en compte les éléments majeurs (Si, Al, Mg, Mn, Fe, Ti, P, Ca, Na, K). Elle permet ainsi d’apprécier les teneurs en silice (SiO2), en alcalins (Na2O et K2O), en ferromagnésiens (FeO et MgO). Selon la teneur en silice (SiO2) on répartit les roches magmatiques en quatre catégories : En fonction de la composition en silice (% SiO2) de la roche : - les roches acides (SiO2> 63%) : cas des granites - les roches intermédiaires (52%< SiO2< 63%) : cas des andésites - les roches basiques (45%