basalte - géologie et géophysique.

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basalte - géologie et géophysique.
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PRÉSENTATION

basalte, roche volcanique à grain fin, généralement noire et pauvre en silice, issue d'un magma qui s'est rapidement refroidi au contact de l'air ou de l'eau (roche effusive).

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ORIGINE ET FORMATION GÉOLOGIQUE

Le basalte est la plus courante des roches magmatiques volcaniques, et également la roche la plus répandue à la surface de la Terre (de l'ordre de 70 p. 100). La formation
du basalte provient de la fusion partielle du manteau supérieur. Le basalte constitue la quasi-totalité des roches continentales et océaniques ; autrement dit, il constitue
l'essentiel de la croûte terrestre, qui s'étend sur une profondeur moyenne de 30 km.
En particulier, les roches basaltiques constituent la plus grande partie du plancher océanique (60 p. 100 de la surface terrestre). En effet, le basalte est principalement
formé par la remontée de lave le long des dorsales océaniques, zone d'expansion des fonds océaniques où la production constante de croûte compense les pertes par
subduction.

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CARACTÉRISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES

Le basalte est caractérisé par une faible teneur en silice (inférieure à 50 p. 100, typique des roches basiques), car les laves basaltiques se refroidissent très rapidement et
par conséquent ne cristallisent que très peu.
La température de fusion des basaltes est très élevée, de l'ordre de 1 200 °C. Les laves basaltiques sont donc très fluides, donnant de vastes et longues coulées de lave,
mais aussi de très vastes épanchements appelés trapps ou basaltes de plateau (comme la lave du volcan Laki en Islande qui a recouvert en 1783 une superficie de plus de
500 km2).
Le basalte est une roche lourde, d'une densité de l'ordre de 3.

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COMPOSITION ET STRUCTURE MINÉRALOGIQUES

Les laves basaltiques se refroidissent rapidement, ce qui ne permet pas aux roches basaltiques de cristalliser entièrement. Ainsi, le basalte est le plus souvent de texture
microlitique, avec une matrice de verre renfermant des silicates à grain fin (avec moins de 50 p. 100 de silice). Ces minéraux de couleur sombre sont des phénocristaux
(cristaux visibles à l'oeil nu) comme les feldspaths plagioclases, les pyroxènes, les olivines, la magnétite, et des petits cristaux (appelés microlites). Toutefois, il existe des
variétés de basaltes sans phénocristaux : ces basaltes sont dits aphanitiques. Les basaltes peuvent également être entièrement vitreux (les tachylites). Du fait de sa
composition minéralogique -- et en particulier de la présence de magnétite --, le basalte est généralement de couleur noire.
Du point de vue géochimique, la composition des basaltes est assez constante : elle est caractérisée par des teneurs élevées en fer, magnésium et calcium.
L'ordre d'apparition des minéraux dépend de leur composition chimique et de leur température de cristallisation (voir cristal). Lorsque la température décroît (de 1 200
à 1 000 °C), les olivines se forment en premier, suivi des pyroxènes, puis des feldspaths plagioclases, et enfin des magnétites.

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GISEMENTS ET ASPECTS DES BASALTES

Les basaltes se rencontrent sous des aspects variés, le plus souvent sous forme de coulées de lave avec une surface lisse (type pahoehoe) ou scoriacée (type aa).
En milieu continental, le basalte peut se trouver sous forme de colonnes prismatiques (« orgues « basaltiques en Auvergne, Chaussée des Géants en Irlande). En milieu
océanique, les laves basaltiques se constituent sous forme de coussins (type pillow lavas), lorsque les laves se refroidissent rapidement au contact de l'eau.
Par ailleurs, au cours des temps géologiques, un volcanisme de point chaud a engendré de vastes trapps basaltiques, comme le plateau du Deccan en Inde, formé par
plusieurs millions de km3 de basaltes il y a 65 millions d'années (ce volcanisme est l'une des hypothèses permettant d'expliquer l'extinction des dinosaures).
Outre les épanchements de lave, on trouve aussi le basalte sous forme de dykes (intrusions magmatiques à structure verticale) et de filons-couches (intrusions magmatique
à structure horizontale).

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CLASSIFICATION DES BASALTES

Les basaltes sont généralement classés selon des critères géodynamiques en trois types principaux : les basaltes tholéitiques, alcalins et orogéniques.
Les basaltes tholéitiques proviennent d'une faible profondeur du manteau, avec énormément de fusion partielle (jusqu'à 30 p. 100). Ce type de basalte est fortement saturé
en silice.
Les basaltes alcalins sont caractérisés par un très faible taux de fusion partielle. Ils sont donc sous-saturés en silice, mais plus riches en sodium et potassium. Leur origine
est plus profonde dans le manteau.
Enfin, les basaltes orogéniques (également appelés calco-alcalins) sont très spécifiques, car ils se forment à partir du phénomène de volcanisme de subduction (voir
tectonique des plaques).
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