Les séries magmatiques

 

Les magmas d’une même série sont de natures différentes mais leur composition est spécifique d’un domaine géodynamique qui évolue dans le temps a cause de processus pétrogénétique comme la cristallisation fractionnée ou la contamination

Les roches d'une meme série ont un lien génétique que l’on peut mettre en évidence par :

-          la teneur en silice (roches ultrabasiques à roches acides)

-          la teneur en éléments alcalins Na₂O et K₂O (roches fortement alcalines à roches faiblement alcalines)



 Ces relations génétiques sont mises en évidence par différents diagrammes:

Diagramme de Harker,

 

 

 

 

 



Diagramme de Cox:

Qui a l'avantage de visualiser directement la suite des roches obtenues dans les deux grands domaines :

-          le domaine sub-alcalin qui comprend la série tholéiitique, la série calco-alcaline et la série transitionnelle

-          le domaine alcalin qui comprend la série sodique et la série shoshonitique = potassique.

Diagramme TAS:

 

Les différentes séries magmatiques

a) Série tholéitique

 

Cette série se caractérise par un rapport alcalins / silice faible et par une sursaturation en silice. Elle comprend :

-          Pour le pôle basique, les basaltes tholéitiques

-          Pour le pôle intermédiaire, des andésites particulières appelée islandites, dont le plagioclase est un labrador zoné pouvant passer à l’andésine et qui contiennent un clinopyroxène pauvre en calcium : la pigeonite. Elles sont aussi caractérisées par une teneur en fer plus forte que dans les andésites des chaînes péripacifiques.

-          Pour le pôle acide, on trouve des rhyolites et des différenciations  dites granophyres dans les équivalents subvolcaniques (dolérites) et intrusifs (gabbros)

 

b) La série calco-alcaline

 

En théorie, le rapport alcalins/silice est plus élevé que dans la série tholéitique, de plus la teneur en Na₂O est supérieure à celle en K₂O. En fait, la limite séparant la série calco-alcaline et la série tholéitique est floue, les deux séries occupant à peu près le même domaine dans la classification de Cox et ce n’est que l’évolution des séries dans le diagramme AFM qui permet de distinguer réellement les deux séries.

Cette série est caractéristique du volcanisme des arcs insulaires évolués et des cordillères des marges actives. On observe souvent une augmentation de la teneur en K₂O des laves en fonction de l’éloignement par rapport à la fosse de subduction. Il existe encore des laves sursaturées mais leur teneur en SiO₂ est plus faible que pour la série précédente. Il s’agit de rhyolites, de dacites, d’andésites et de basaltes mais ces derniers ont des teneurs en alumine plus élevées (17 à 19%) que celle des autres basaltes.

 

c) La série alcaline

 

Elle est caractérisée par un fort rapport alcalins/silice. Les minéraux principaux sont de l’olivine et des feldspathoïdes parfois accompagnés d’un clinopyroxène riche en Ca (augite titanifère). Le feldspath alcalin est la phase essentielle des laves acides (trachyte, phonolite), mais il est aussi présent dans la pâte des autres termes de la série. Les laves basiques renferment des enclaves de péridotites ou des minéraux de cristallisation précoce. On distingue suivant la valeur du rapport alcalins/silice :

-          les roches moyennement alcalines : basaltes alcalins (sans feldspathoïdes exprimés) et basanites (avec feldspathoïdes)

-          les roches fortement alcalines : néphélinites (roches sans feldspaths mais très riches en feldspathoïdes).

 

Par différenciation, ces laves sous-saturées aboutissent à des termes saturés voire sursaturés : les basaltes alcalins peuvent conduire à des trachytes et des rhyolites, les basanites et les néphélinites à des phonolites.

 

Une autre distinction peut être faite d’après la valeur du rapport Na₂O/K₂O. On parle alors :

-          d’une sous-séquence sodique : basaltes alcalins et basanites dans la série moyennement alcaline, hawaïtes, mugéarites et benmoréites de la série intermédiaire, trachytes et rhyolites dans la série acide.

-          et d’une sous-séquence potassique : basaltes alcalins, basanites, trachy-andésites, rhyolites et phonolites.

 

La série alcaline est caractéristique du volcanisme des domaines continentaux stables mais on la retrouve aussi dans le volcanisme intra-plaque océanique et, de plus, elle peut être associée aux deux autres séries dans les arcs insulaires et les cordillères, du côté continental.




http://www.criba.edu.ar/geolarg/rocas_igneas.htm

http://geology.about.com/od/more_igrocks/ig/igroxdiagrams/TASvolcanic.htm