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Introduction
Les roches granitiques constituent la majeure partie de la croûte continentale. Dans la nature, on distingue deux types de granite : le granite d’anatexie et le granite intrusif.
- Quelle est la relation entre les roches granitiques et les roches métamorphiques ?
- Quelle est l’origine des roches granitiques ?
I – Le granite d’anatexie et les roches métamorphiques avoisinantes
1 – Les caractéristiques du granite d’anatexie
La figure suivante montre une carte géologique simplifiée de la région de l'Ourika.
Q-1 – Déterminez les caractéristiques du granite qui affleure dans cette région.
Le tableau ci-dessous présente les résultats d’une étude pétrographique de quelques échantillons de roches de la région d’Ourika.
Q-2 – Dégagez les caractéristiques de ces roches.
Q-3 – Expliquez la relation entre les trois roches.
R-1 – Le granite de l'Ourika est associé à des roches métamorphiques telles que le gneiss, et à plusieurs déformations sous forme de failles.
Le granite d’anatexie d’Ourika est très étalé dans l’espace, couvrant de très grandes surfaces dépassant les dizaines de kilomètres. En s’éloignant du granite d’anatexie, on observe une succession de roches métamorphiques, avec une zone de transition, constituée de migmatite qui est une roche formée d’un mélange de granite et de gneiss.
R-2 – Les caractéristiques des roches :
- Le granite : se caractérise par sa couleur claire et sa structure grenue.
- Gneiss : Se caractérise par sa couleur sombre et sa structure foliée, qui est marquée par l’orientation des minéraux selon des lits sombres et des lits clairs.
- Migmatite : Se caractérise par la composition minéralogique du granite et du gneiss et par la structure grenue (granitique) est la structure foliacée (gneissique).
R-3 – Le granite et le gneiss possèdent la même composition minéralogique avec des structures différentes.
Les minéraux non orientés du granite témoignent du passage par un état liquide en passant du gneiss au granite. Ce passage progressif du gneiss au granite est marqué par la formation de la migmatite.
Ainsi, la roche métamorphique (gneiss) a subi une fusion partielle, sous des hautes P et T, et a donné après refroidissement le granite. On appelle ce type de granite le granite d’anatexie.
2 – Origine du granite d’anatexie
La figure suivante montre la limite de séparation de l’état solide de l’état liquide du magma granitique.
Q-1 – Analysez la courbe de la figure.
Q-2 – Si la température du magma (A) reste constante, déterminez la pression de sa solidification.
Les figures suivantes (A et B) présentent des schémas explicatifs de la formation du granite dans les chaînes de collision.
Q-3 – À l’aide de ces schémas, expliquez les conditions de formation du granite d’anatexie dans les chaînes de collision
R-1 – On remarque que la température de solidification du magma granitique diminue avec l’augmentation de la pression (la profondeur). Par exemple, un magma se solidifie à 760 C, dans une profondeur de 2 km et 700 C, dans une profondeur de 6 km.
R-2 – Le magma (A) passerait de l’état liquide à l’état solide au point d’intersection entre l’axe de migration du magma et le solidus, qui se situe à une profondeur de 6 km et sous une pression de 180 MPa.
R-3 – La collision entre deux plaques continentales conduit à l’enfouissement des roches à des grandes profondeurs (50 à 70 km) ou elles subissent des conditions de pression et de température croissante. Dans ces conditions, les roches se transforment et deviennent des roches métamorphiques, aboutissant à la formation de gneiss.
Lorsque ces conditions deviennent extrêmes, la fusion partielle de gneiss commence, ce qui aboutit à la formation du magma anatectique.
Progressivement, le magma refroidit sur place, une partie du magma reste liée au gneiss pour former la migmatite, et une autre partie forme du granite.
II – Le granite intrusif
1 – Mécanisme de formation du granite intrusif
La figure suivante présente deux schémas explicatifs de la formation du granite intrusif.
Q – À l’aide de ces schémas, déterminez les caractéristiques du granite intrusif et expliquez le mécanisme de sa formation.
R – Le granite intrusif se caractérise par :
- Une étendue géographique limitée.
- Un contact net et bien limité avec les roches avoisinantes.
- Il recoupe les structures rocheuses préexistantes.
- Il est entouré par une ceinture de roches métamorphiques appelée auréole métamorphique.
Durant sa remontée, le magma émet de la chaleur qui influence sur les roches avoisinantes entraînant une modification structurale et minéralogique à l’état solide de ces roches, c'est le métamorphisme de contact (le minéral indicateur est l’andalousite).
2 – Comparaison entre le granite intrusif et le granite d’anatexie
La figure suivante montre un schéma qui permet de comparer entre le granite intrusif et le granite d’anatexie.
Q – Comparez les deux types de granite.
R –
| Granite intrusif | Granite d’anatexie |
Étendue | Faible étendu géographique | Large étendu géographique |
Roches avoisinantes | Auréole de métamorphisme | Migmatite |
Type de métamorphisme | Métamorphisme de contact (thermique) | Métamorphisme régional (thermodynamique) |
Origine du granite | Magma issu de l’anatexie qui monte à travers les roches encaissantes donnant un granite intrusif | Magma issu de l’anatexie et qui se refroidit sur place |