Immiscibilité des laves

[Tawahi-Kiwi]

Bonjour M.Bardintzeff,
Je tiens tout d'abord à vous remercier de donner un peu de votre temps pour nous instruire. J'aurais moi-même souhaité avoir quelques éclaircissements sur le point suivant :

En observant diverses roches magmatiques, on observe fréquemment des processus de mingling; mélange de deux magmas qui restent insolubles l'un dans l'autre. Le résultat après solidification donne de nombreuses enclaves aux contours lobés le plus souvent mafiques dans des roches plus acides.
Est-ce qu'un tel phénomène peut être observé dans les laves; à l'exception évidemment de l'exsolution gazeuse. Si ce phénomène peut exister en surface; comment se traduit t'il en terme de dynamique éruptive ? L'activité volcanique ou le comportement des laves s'en trouve t'il modifié ou est-ce que tout se passe comme s'il s'agissait d'un magma classique.

Un grand merci pour vos futures réponses et dans l'attente de vous lire.

T-K
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[invite2de31196]

Bonjour T-K

Les mélanges de magmas ne sont pas rares et jouent un rôle important en magmatologie.

Ceci se passe à l’état liquide, dans la chambre magmatique. Le mélange peut être complet (mixing) ou rester incomplet (mingling). Dans le second cas (mingling) on retrouve des enclaves à contours lobés témoins d’un magma, incluses dans la roche témoin de l’autre magma. Dans le premier cas (mixing) le mélange intime est plus difficile à mettre en évidence : par exemple des minéraux qui semblent incompatibles avec la roche qui les contient (conditions différentes de pression ou de température) pourraient témoigner d’un autre magma.

Des mélanges de magmas ont été mis en évidence dans tous les contextes géologiques (subduction, intraplaque, etc.), aussi bien dans les roches magmatiques profondes (plutoniques) que superficielles (volcaniques). Mais dans ce dernier cas le mélange s’est produit en profondeur.

Il apparaît que certains mélanges pourraient déclencher des éruptions explosives en modifiant brusquement les conditions thermodynamiques (température, pression).

Dans le même ordre d’idée, j’ai mis aussi en évidence « l’effet amphibole » : la déstabilisation d’amphiboles pourrait libérer de l’eau dans le magma et augmenter l’explosivité de la future l’éruption.
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Geologists are charming company

[Tawahi-Kiwi]

Merci de votre réponse et de votre présence sur le chat.

J'aurais parallèlement une autre réquète qui mérite peut-être plus de réflexion. Je travaille en minéralogie plus spécialement en pegmatologie (qu'il faut comprendre, comme son nom l'indique, comme la science qui étudie les pegmatites.) La partie expérimentale de cette science fait souvent appel à ce que l'on appelle le verre de Macusani. Il s'agit d'une lave observée au Pérou et qui possède des caractéristiques similaires aux compositions pegmatitiques; c'est à dire riche en lithium et en fluor notamment; ainsi qu'en d'autres élements , généralement en traces comme Nb, Ta; Sn; Be, B etc.

Ma question serait donc de savoir si de telles laves sont couramment observées. Si oui; sont elles les résidus d'une différentiation ultime de la chambre magmatique qui donne naissance à l'éruption ou est-ce que les phénomènes volcaniques sont trop rapides pour permettre un enrichissement de ce type. Et dans un tel cas; avez-vous une idée du processus qui aurait permis l'extrusion de telles laves si particulières ?

Merci d'avance,

T-K

[invite2de31196]

Cher T-K,

Les macusanites du Pérou, sont effectivement des roches volcaniques assez exceptionnelles. Il s’agit d’ignimbrites, cendres soudées résultant d’une éruption explosive cataclysmale. Leur composition est celle d’une rhyolite c’est à dire très riche en silice. Leur minéralogie est bien spécifique : sillimanite, cordiérite, tourmaline, et un peu d’andalousite et de disthène.

On pense donc qu’elles proviennent de la fusion de la croûte (magmatisme crustal) et non pas de la différenciation ultime d’un magma mantellique. Elles se sont formées il y a une dizaine de millions d’années dans un contexte géologique de chevauchement (collision) de la cordillère des Andes sur le bouclier brésilien.

Le magmatisme crustal est rare en comparaison du magmatisme mantellique. Il donne plus souvent des roches plutoniques (granites) que volcaniques. Les granites crustaux se caractérisent par leur minéralogie et aussi par les rapports isotopiques du strontium. Dans le cas de ton étude il serait peut-être intéressant de savoir si certaines pegmatites (roches plutoniques à cristaux de grandes tailles) ont une origine crustale, au moins partiellement ?

Le volcanisme crustal montre souvent caractère hautement explosif, du aux fortes teneurs en eau.

Plus généralement, un magma ascendant peut assimiler par fusion locale un peu de l'encaissant crustal mais en quantité limitée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Futura]

Photos complémentaires de Mr Bardintzeff

La lave dacitique constitutive du dôme du Cerro Chiquito, Guatemala et ses enclaves andésito-basaltiques, illustration d’un mélange imparfait («mingling»).
L’échelle de l’échantillon montre des enclaves pluricentimétriques.
L’échelle de la lame mince montre un contact sinueux entre les deux phases: dacite porphyrique (au-dessus) et enclave andésito-basaltique doléritique (en-dessous).
(copyright. Bardintzeff, in Volcanologie, Dunod, 2006)