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Fusion partielle et cristallisation.

Fusion partielle et cristallisation. Les éruptions volcaniques produisent de très grandes quantités de lave. L’éruption de Grande Ronde. Courbe de fusion du manteau (péridotites). Grenat. LIQUIDE. Profondeur (km). SOLIDE. LA TERRE N’EST PAS EN FUSION.

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Fusion partielle et cristallisation.

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Presentation Transcript

  1. Fusion partielle et cristallisation.

  2. Les éruptions volcaniques produisent de très grandes quantités de lave L’éruption de Grande Ronde

  3. Courbe de fusion du manteau(péridotites) Grenat LIQUIDE Profondeur (km) SOLIDE

  4. LA TERRE N’EST PAS EN FUSION

  5. Donc, pour fondre les roches, il faut : soit changer la température soit changer le solidus (point de fusion)

  6. LA TERRE N’EST PAS EN FUSION

  7. Lors de la montée : décompression

  8. Lors de la descente : Fusion par hydratation

  9. + 3 Ga Aujourd’hui - 3 Ga La fusion s’arrêtera dans quelques milliards d’années

  10. Komatites à texture spinifex.

  11. Il y a de 3 à 3,6 milliards d’années, à l'Archéen, la formation Komati s'est mise en place. Elle consiste en une alternance d'épanchement de laves appelées komatiites et de coulées de basaltes komatiiques en forme de coussins (pillow basaltes, s’alternant fréquemment). Les pillows dans les basaltes komatiiques ont permis de comprendre que la production des komatiites était effusive en milieu sous-marin. Depuis cette époque, la Terre n'a pas produit de komatiites, sauf exceptionnellement (il y a 88 Ma sur l'île de Gorgone en Colombie). Les komatiites sont des laves singulièrement fluides et extrêmement chaudes, produites lors d'éruptions volumineuses. Ce sont des magmas basiques et ultra-basiques très riches en olivine. Leur composition est unique car ils contiennent de 18 à 35% en poids d'oxyde de magnésium (MgO), alors que les basaltes classiques en contiennent moins de 10%. Leur température d'émission très élevée, estimée à entre 1400 et 1700˚C en font les laves les plus chaudes qu'ait produit la Terre.

  12. 1. Dorsales 2. Zones de subduction 3. Extension 4. Points chauds

  13. Panache (Hawaii, La Réunion) Subduction (Andes) Subduction (Japon) Extension (Rhin, rift Est-Africain) Dorsale océanique

  14. Lors de sa formation, la Terre a accumulé un potentiel thermique : • chaleur résiduelle d’accrétion, • chaleur libérée par la différenciation noyau-manteau, • chaleur due à la désintégration des isotopes radioactifs. Komatites Basaltes

  15. Basaltes très alcalins (riche en Na2O et K2O)

  16. Et demain ? Basaltes alcalins ?

  17. Réservoir Dyke Source

  18. Caldera = effondrement du toît du réservoir

  19. ET LA COMPOSITIONDES MAGMAS ? Magma = mélange d’oxydes (SiO2, MgO, FeO, Al2O3, CaO, etc…) Ce n’est pas un corps pur: * solide et liquide diffèrent * fusion et cristallisation se produisent sur un intervalle de température

  20. Observation directe : lac de lave Erta Alé 2004

  21. Lac de lave de Makaopuhi (Hawaii) Echantillons prélevés à différentes profondeurs, avec des températures différentes. Verre Verre Verre = magma liquide

  22. De moins en moins de verre

  23. 1250 1200 1150 1100 Temperature oc 1050 1000 950 900 20 60 30 40 50 0 100 10 70 80 90 Pourcentage de verre (magma)

  24. Olivine Clinopyroxene Plagioclase Opaque 1250 Liquidus 1200 L’olivine est résorbée en dessous de 1175oC 1150 Temperature oC 1100 1050 1000 Solidus 950 0 10 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 10 0 Les minéraux qui se forment à partir du basalte de Makaopuhi

  25. Cristallisation d’un magma 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de pression)

  26. Cristallisation d’un magma 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de pression) 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît.

  27. Crystallisation d’un magma 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de pression) 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît. 3. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre.

  28. Crystallisation d’un magma 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de pression) 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux changent de composition avec la température.

  29. Crystallisation d’un magma 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de pression) 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux changent de composition avec la température. 5. La composition du magma (du liquide) change aussi.

  30. Crystallisation d’un magma 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de pression) 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux changent de composition avec la température. 5. La composition du magma (du liquide) change aussi. 6. Les minéraux dépendent de la température et de la composition initiale du magma.

  31. Crystallisation d’un magma 1. Passage de liquide à solide sur un intervalle de température (et de pression) 2. Plusieurs minéraux différents apparaissent, et leur nombre s’accroît lorsque la température décroît. Les minéraux apparaissent dans un certain ordre. Les minéraux changent de composition avec la température. 5. La composition du magma (du liquide) change aussi. 6. Les minéraux dépendent de la température et de la composition initiale du magma. La pression affecte les types de minéraux et la séquence.

  32. Le système Anorthite-Albite

  33. 1557 Liquide Liquide+Plagss Plagss 1110 Ab An Andesine Labradorite Bytownite Oligoclase NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

  34. 1557 X1 Pl2 L2 Liquide Liquide+Plagss Plagss 36% Ab 64% An 1110 92% An 8% Ab Ab An Andesine Labradorite Bytownite Oligoclase NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

  35. 1557 X1 L2 X2 Liquide L3 Pl3 X3 Plagss Liquide+Plagss 1110 65% Ab 35% An 81% An 19% Ab Ab An Andesine Labradorite Bytownite Oligoclase NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

  36. 1557 X1 L2 Liquide L3 Pl4 L4 X4 Plagss Liquide+Plagss 1110 72% An 28% Ab 23% An 77% Ab Ab An Andesine Labradorite Bytownite Oligoclase NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

  37. 1557 X1 L2 Liquide L3 L4 L5 Pl5 Plagss X5 Liquide+Plagss 18% An 82% Ab 1110 65% An 35% Ab Ab An Andesine Labradorite Bytownite Oligoclase NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

  38. 1557 Pl2 L2 100% Liq Liquide L3 Pl3 58.3% Sol. 41.6% Liq Pl4 83.3% Sol. 16.6 % Liq L4 100% Sol. L5 Pl5 Liquide+Plagss Plagss 1110 Ab An Andesine Labradorite Bytownite Oligoclase NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8

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