V-A Les modes d’expression des magmas
La trace de l’activité magmatique peut être directe (roches magmatiques pour les systèmes fossiles, volcans, fumerolles, séismes pour les systèmes actifs) ou indirectes (auréoles de
contact, hydrothermalisme associé).
Les modes de gisement des roches magmatiques sont variés : intrusions plutoniques résultant de la cristallisation de magmas en profondeur et mises à l’affleurement, formations filoniennes
ou formations volcaniques.
La chronologie de mise en place des roches magmatiques peut être établie par datation relative et par datation absolue.
Les volcans actuels ou récents s’observent dans des environnements géodynamiques variés, principalement aux frontières de plaques (zones d’accrétion ou de subduction) mais
aussi en domaine intraplaque. Les types de laves, majoritairement mises en place dans chaque contexte sont différents.
Les produits émis au niveau des volcans attestent de l’existence de différents types de dynamismes éruptifs.
Les différents dynamismes éruptifs sont déterminés par les caractéristiques physico-chimiques des magmas émis (viscosité, teneur en gaz), ainsi que par les caractéristiques de la
zone d’émission (topographie, présence d’eau phréatique, de glaces…).
La prévention des risques volcaniques se fonde sur la connaissance des éruptions passées et sur la mise en place de réseau de surveillance.
Les roches magmatiques s’organisent en associations temporelles et spatiales (séries magmatiques) que l’on peut identifier à partir des caractéristiques des gisements et de
critères pétrographiques ; leur étude permet de reconstituer le fonctionnement des systèmes magmatiques (cf infra).
V-B Processus fondamentaux du magmatisme
V-B-1 Production des magmas primaires
Les magmas sont des mélanges de fluides (silicates fondus, éventuellement sulfures, carbonates, gaz) et de solides (cristaux, enclaves).
Ils sont formés par fusion partielle des roches crustales ou mantelliques et la composition du liquide primaire obtenu par fusion partielle dépend, au premier ordre, de la nature de la source et du taux de fusion.
La fusion partielle des péridotites mantelliques produit des liquides primaires de composition basaltique ;
la fusion partielle de la croûte continentale (anatexie crustale) entraîne la production de liquides de composition granitique.
Les causes de la fusion partielle des matériaux varient selon les contextes géodynamiques.
V-B-2 Évolution des liquides
Une série magmatique est définie comme un ensemble de roches mises en place dans une même région, au cours d’un intervalle de temps relativement limité et présentant entre elles des
liens génétiques.
Une série magmatique présente généralement un ensemble de roches, allant de termes basiques à des termes différenciés, de volumes respectifs souvent très différents et attestant
d’une évolution de la composition des magmas (différenciation magmatique).
Deux mécanismes importants guident la différenciation magmatique : la cristallisation fractionnée et l’existence de mélange avec des solides (contamination) ou entre magmas.
La composition des liquides basaltiques initiaux et des roches différenciées obtenues conduit à définir trois séries magmatiques principales : les séries tholéiitique, calco-alcaline et alcaline.
La série tholéiitique caractérise le magmatisme des dorsales ainsi que celui de grands épanchements en domaines intraplaques océaniques ou continentaux.
La série calco-alcaline caractérise les zones de subduction et demeure souvent à l’origine d’éruptions dangereuses.
La série alcaline s’observe principalement en domaine intraplaque.