Critères des roches magmatiques
Les critères de classification des roches magmatiques reposent sur trois éléments principaux : leur composition chimique, au premier rang de laquelle la teneur en silice, leur composition minérale et leur texture, qui révèle la manière dont le magma a refroidi. Ces critères permettent de nommer chaque roche de façon univoque, selon les recommandations de l’Union internationale des sciences géologiques (IUGS).
La teneur en silice
Le paramètre le plus simple pour situer un magma est sa teneur en silice (SiO2), exprimée en pourcentage de la masse de la roche. La silice est en effet le constituant le plus abondant de presque tous les magmas, à l’exception de cas très particuliers comme les carbonatites. Au cours de la cristallisation fractionnée, les premiers minéraux formés, pauvres en silice, se séparent du liquide, qui s’enrichit progressivement en silice. On distingue couramment :
- les roches ultrabasiques, à moins de 45 % de silice (péridotite) ;
- les roches basiques, entre 45 et 52 % (gabbro, basalte) ;
- les roches intermédiaires, entre 52 et 63 % environ (diorite, andésite) ;
- les roches acides, au-delà (granite, rhyolite).
Selon les manuels, la limite entre roches intermédiaires et acides est placée à 63 % ou à 66 %.
La texture : plutonique ou volcanique
Un même magma peut donner des roches d’aspect très différent selon sa vitesse de refroidissement. En profondeur, il refroidit lentement et cristallise entièrement : la roche est grenue, faite de cristaux visibles à l’œil nu, comme le granite ou le gabbro. Près de la surface ou en surface, le refroidissement est rapide : la roche est microlitique, avec quelques cristaux noyés dans une pâte de minuscules cristaux et de verre, comme le basalte, voire entièrement vitreuse, comme l’obsidienne. Les roches mises en place à faible profondeur, en filons, ont souvent une texture intermédiaire, dite microgrenue.
Les roches plutoniques : la classification par les minéraux
Parce que les roches plutoniques sont entièrement cristallisées, on peut mesurer la proportion de chacun de leurs minéraux. La classification recommandée par l’IUGS, établie dans les années 1970 par le pétrographe Albert Streckeisen, utilise un double triangle appelé diagramme QAPF : il place chaque roche selon ses proportions de quartz (Q), de feldspaths alcalins (A), de plagioclases (P) et de feldspathoïdes (F). Les roches très riches en minéraux ferromagnésiens, comme les péridotites, relèvent d’une classification à part. La proportion de minéraux sombres, appelée indice de coloration, complète la description.
Les roches volcaniques : la classification chimique
Dans les roches volcaniques, la présence plus ou moins abondante de verre et de cristaux microscopiques empêche souvent de compter les minéraux. On les classe alors d’après leur composition chimique globale, mesurée en laboratoire. Le diagramme le plus utilisé, dit TAS (pour Total Alkali-Silica), publié en 1986 sous l’égide de l’IUGS, croise la teneur en silice et la somme des oxydes de sodium et de potassium. Il distingue par exemple les basaltes, les andésites, les dacites, les rhyolites, les trachytes ou les phonolites.
Les équivalents plutoniques et volcaniques
À composition voisine, chaque roche plutonique a son équivalent volcanique : le granite correspond à la rhyolite, la diorite à l’andésite, le gabbro au basalte. Seule la texture, héritée du refroidissement, les sépare.
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