Les roches ignées : granite, basalte, obsidienne, kimberlite et leurs cristaux
Les roches ignées naissent du refroidissement d'un magma ou d'une lave. Lent, il donne de gros cristaux (granite) ; rapide, de petits grains ou du verre (basalte, obsidienne).
À retenir
| Origine | Refroidissement et solidification d'un magma ou d'une lave |
|---|---|
| Intrusives (plutoniques) | Refroidissement lent en profondeur : granite, diorite, gabbro |
| Extrusives (volcaniques) | Refroidissement rapide en surface : rhyolite, andésite, basalte, obsidienne |
| Taille des cristaux | Plus le refroidissement est lent, plus ils sont gros |
| Teneur en silice | Acide > 63 %, intermédiaire 52-63 %, basique 45-52 %, ultrabasique < 45 % |
| Pierres liées | Obsidienne, pierre de lave, larvikite, tourmaline noire, péridot, diamant (kimberlite) |
Du magma à la roche
Sous la croûte terrestre, certaines zones sont assez chaudes pour que la roche fonde partiellement : on parle de magma (en profondeur) et de lave (quand il atteint la surface). En refroidissant, ce liquide cristallise et forme une roche ignée, du latin ignis, le feu. On dit aussi roche magmatique.
Les températures vont d'environ 650 à 850 °C pour les magmas riches en silice (qui donnent le granite) jusqu'à 1 000 à 1 250 °C pour les laves de basalte. Tout dépend de la composition, de la pression et de l'eau présente.
Lent ou rapide : la taille des cristaux
C'est la clé de lecture de ces roches. Un cristal a besoin de temps pour grandir.
| Refroidissement | Où ? | Aspect | Exemples |
|---|---|---|---|
| Très lent (milliers à millions d'années) | En profondeur : roches intrusives ou plutoniques | Cristaux visibles à l'œil nu (texture grenue) | Granite, diorite, gabbro, syénite |
| Rapide | En surface ou près d'elle : roches extrusives ou volcaniques | Grains très fins, microscopiques (texture microlitique) | Rhyolite, andésite, basalte |
| Très rapide | Lave brusquement refroidie | Verre, sans cristaux (texture vitreuse) | Obsidienne, ponce |
| En deux temps | Cristaux déjà formés en profondeur, puis refroidissement rapide | Gros cristaux dans une pâte fine (texture porphyrique) | Porphyres |
Une expérience sans danger pour comprendre : dissolvez du sulfate de magnésium (sel d'Epsom, vendu en pharmacie ou jardinerie, à ne pas goûter) dans de l'eau chaude jusqu'à saturation, avec l'aide d'un adulte. Versez la solution dans deux assiettes : l'une posée sur un tissu à la température de la pièce, l'autre sur un plat froid ou au réfrigérateur. Au bout de quelques minutes à quelques heures, comparez la taille des cristaux : le refroidissement rapide donne des cristaux plus fins. C'est l'analogie, très simplifiée, de ce qui se passe dans les roches.
Les familles de roches selon leur silice
La teneur en silice (SiO2) classe les roches ignées. Chaque famille existe en version profonde et version volcanique :
| Famille (silice) | Version profonde | Version volcanique | Minéraux principaux |
|---|---|---|---|
| Acide (plus de 63 %) | Granite | Rhyolite | Quartz, feldspaths, micas |
| Intermédiaire (52 à 63 %) | Diorite | Andésite | Plagioclase, amphibole |
| Basique (45 à 52 %) | Gabbro | Basalte | Plagioclase, pyroxène, olivine |
| Ultrabasique (moins de 45 %) | Péridotite | Komatiite | Olivine, pyroxène |
Les granites sont clairs et relativement légers (densité d'environ 2,65 à 2,75) ; les basaltes sont sombres et plus denses (environ 2,8 à 3,0). L'ordre de cristallisation observé par le géologue Norman Bowen dans les années 1920 donne le principe : l'olivine cristallise parmi les premiers minéraux, le quartz parmi les derniers.
Des pierres issues des roches ignées
- Obsidienne : verre volcanique riche en silice (environ 70 à 75 %), dureté de 5 à 5,5. Elle se brise en cassure conchoïdale et peut fournir des arêtes extrêmement coupantes. Ses variétés : « flocon de neige » (cristobalite en taches blanches), « acajou » (oxydes de fer), « œil céleste » (bulles). Voir obsidienne noire et reconnaître une vraie obsidienne.
- Pierre de lave : un basalte plein de bulles de gaz figées, poreux. Voir pierre de lave.
- Ponce : verre volcanique si poreux qu'il flotte sur l'eau.
- Larvikite : roche de Norvège (Larvik) à feldspaths bleutés irisés. Voir larvikite.
- Péridot : l'olivine des laves de basalte, présente dans des nodules de basalte (Hawaï, Arizona) et dans des météorites.
- Diamant : transporté vers la surface par la kimberlite, roche ignée ultrabasique qui monte en cheminées. Les diamants se sont formés bien plus profond, à plus de 150 km, et ont été entraînés rapidement. La ville de Kimberley, en Afrique du Sud, a donné son nom à la roche.
- Agates et améthystes de géodes : formées dans des cavités de basalte. Voir géodes et druses.
Attention : la moldavite n'est pas une roche volcanique. C'est un verre naturel formé par l'impact d'une météorite, il y a environ 15 millions d'années, dans la région du Ries, en Allemagne. Voir moldavite.
Les pegmatites, un cas à part
Les pegmatites sont des roches ignées à très gros cristaux, formées lors de la dernière étape de cristallisation d'un magma granitique. Elles produisent beaucoup de pierres de collection et de gemmes : voir les pegmatites.
Observer et distinguer
- Cristaux visibles à l'œil nu, bien emboîtés, avec trois sortes de grains (gris vitreux, blancs ou roses, noirs ou argentés) : granite.
- Roche sombre, très fine, avec parfois des bulles : basalte.
- Surface lisse, brillante, cassure en coquille : obsidienne.
- Légère, pleine de trous, flotte dans l'eau : ponce. Vous pouvez le vérifier dans un seau d'eau.
Prudence : les arêtes d'obsidienne et de roche fraîchement cassée coupent. Ne frottez pas une pierre sur la peau et gardez-la hors de portée des jeunes enfants. Pour la question générale des pierres, voir minéral ou roche.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre granite et basalte ?
Le granite est clair, riche en silice et en gros cristaux visibles (refroidissement lent en profondeur). Le basalte est sombre, plus pauvre en silice, à grains très fins (refroidissement rapide en surface).
L'obsidienne est-elle un minéral ?
Non, c'est un verre volcanique, donc une roche sans structure cristalline ordonnée.
Qu'est-ce que la kimberlite ?
Une roche ignée ultrabasique qui remonte vite depuis le manteau en cheminées et peut contenir des diamants. Elle doit son nom à Kimberley, en Afrique du Sud.
Pourquoi la ponce flotte-t-elle ?
Parce qu'elle est pleine de bulles de gaz figées : sa densité apparente est inférieure à celle de l'eau.
La pierre de lave est-elle dangereuse à manipuler ?
Non, mais sa surface est rugueuse et poreuse. Elle peut retenir l'humidité, les huiles et les parfums.
À lire aussi
Les significations évoquées relèvent de la tradition et de la symbolique. Elles ne sont ni des promesses de résultat ni des conseils médicaux. Retour au minéralogie pour débuter.