Géol'Corsica 12 - Xénolithes à Chiuni EarthCache

La Earhcache / The Earhcache

L'île de Beauté présente une diversité géologique remarquable, héritée d'une histoire des temps géologiques souvent tumultueuse.

Elle est divisée en deux grandes parties, une corse hercynienne ancienne qui a connu les grandes perturbations de l'orogenèse hercynienne à la fin du Paléozoïque et une corse alpine plus jeune, issue des mouvements à l'origine de la chaîne des Alpes.

Ce nouvel épisode va nous permettre de découvrir un phénomène propre aux roches magmatiques, l'apparation de Xénolithes.

Le substrat rocheux au niveau de la baie de Chiuni est constitué d'une roche magmatique plutonique, le monzogranodiorite à petits cristaux de feldspath potassique (unité du Pero - notation γ3-4MK).

À l’affleurement, la roche reste dans un ensemble de couleur plutôt claire, malgré une présence significative de cristaux de biotite (mica noir) qui forme des blocs de 1 à 2 cm.
Le feldspath potassique est en majeure partie sous forme de cristaux rectangulaires de couleur blanchâtre (1 à 2cm). Le quartz est xénomorphe et de couleur grise.

Cette formation géologique est parsemée d’enclaves basiques (unité basiques gabbro-dioritiques).
Ces enclaves affleurent au contact des granitoïdes des unités du Pero. Elles sont toujours très sombres, à grain de petite taille, et caractérisées par l’abondance de l’amphibole et d'autres ferro-magnésiens.

Comment, à partir d'une observation d'une roche magmatique sur le terrain parvient-on à l'identifier ?
Elle passe par la synthèses de 3 caractéristiques formant le diagramme de Streckeisen :
- La taille des cristaux
- La composition minérale
- La couleur de la roche

           ► Caractérisation par la taille des cristaux

Il existent deux familles de roches magmatiques, qui vont dépendre de la façon et de l'endroit ou elles se sont cristallisées :

- Les roches volcaniques, ou roches extrusives.

Elles sont issues d'un magma qui s'introduit dans la croûte terrestre puis se fraie un chemin jusqu'à la surface et donner lieu à des coulées de laves qui, en cristallisant, forment des corps extrusifs : volcans sous-marins ou volcans continentaux.
Du fait de cette remontée, la cristallisation est très rapide, ce qui produit de très petits cristaux; la roche résultante sera une roche à fins cristaux qu'on ne distingue généralement pas à l'oeil nu, même à l'aide d'une loupe.

- Les roches plutoniques, ou roches intrusives.

           ► Caractérisation par la composition minéralogique

Les roches magmatiques sont majoritairement constituées de minéraux appartenant aux Silicates :
- Le quartz, minéral translucide et très dur, quasi-exclusivement constitué de sicile (SiO2).
- Les feldspaths alcalins : minéraux opaques de couleur blanchâtre ou rose.
- Les feldspaths plagioclases, souvent en association avec des minéraux ferromagnésiens de couleur sombre (pyroxène, amphibole et d'olivine).

Plus une roche est riche en silice, plus elle va se rapprocher du pôle Quartz et plus elle sera dite "acide" ; ainsi un granite ou un granodiorite sont des roches magmatiques acides alors que le gabbro ou la diorite sont des roches basiques (roches riches en plagioclases).

           ► Caractérisation par la coloration

Il est possible de caractériser une roche magmatique par sa coloration, en lien directe avec la proportion en minéraux ferromagnésiens qu'elle contient :

- une roche hololeucocrate est blanche, elle possède moins de 12,5% de ferromagnésiens
- une roche leucocrate possède entre 12,5 et 37,5% de ferromagnésiens
- une roche mésocrate possède entre 37,5 et 62,5% de ferromagnésiens
- une roche mélanocrate possède entre 62,5 et 87,5% de ferromagnésiens
- une roche holomélanocrate est noire avec plus de 87,5% de ferromagnésiens.

           ► Les Xénolithes

Un xénolithe (du grec ancien signifiant "roche étrangère") est une enclave d'une roche incluse dans une roche différente, cette appellation est spécifique aux roches magmatiques (volcaniques et plutoniques).

Ces enclaves sont dues à l'immiscibilité de magmas acides et de magmas basiques ; les deux magmas vont alors cristalliser sans se mélanger, formant des roches différentes qui coexistent.

Dans le cadre des orogenèses (formation des chaînes de montagne), le magma acide est majoritaire et forme des granites sensu lato ; mais ce magma crustal (de la croûte terrestre) a pu arracher des fragments du magma mantellique (généralement à l'origine des fonds océaniques).
Cela forme alors des enclaves basiques au sein des granites et autres roches acides : c'est par exemple le cas des enclaves de gabbro ou de diorites.

Corsica has a remarkable geological diversity, inherited from a history of geological times often tumultuous.
It is divided into two large parts, an old Hercynian corsican that experienced the great disturbances of the Hercynian orogeny at the end of the Paleozoic and a younger Alpine Corsican, resulting from the movements at the origin of the chain of the Alps.

This new episode will allow us to discover a phenomenon specific to magmatic rocks, the appearance of Xenoliths.

           ► Local geological context

The bedrock at Chiuni Bay consists of a plutonic magma rock, the small crystal K-feldspar monzogranodiorite (Pero unit - notation γ3-4MK).

At the outcrop, the rock remains in a rather light colored set, despite a significant presence of biotite crystals (black mica) that form blocks of 1 to 2 cm.
Most of the potassium feldspar is in the form of rectangular whitish crystals (1 to 2 cm). Quartz is xenomorphic and gray in color.

This geological formation is dotted with basic enclaves (basic gabbro-dioritic units).
These enclaves are flush with the granitoids of the Pero units. They are always very dark, small-grain, and characterized by the abundance of amphibole and other ferro-magnesians.

How, from an observation of a magmatic rock on the ground, is it possible to identify it?
It goes through the synthesis of 3 characteristics forming the Streckeisen diagram:
- The size of the crystals
- The mineral composition
- The color of the rock

           ► Characterization by the size of the crystals

There are two families of magmatic rocks that will depend on how and where they crystallized:

- Volcanic rocks, or extrusive rocks.

They are derived from a magma which penetrates into the earth's crust and then clears its way to the surface and gives rise to lava flows which, by crystallizing, form extrusive bodies: submarine volcanoes or continental volcanoes.

Because of this rise, the crystallization is very rapid, which produces very small crystals; The resulting rock will be a rock with fine crystals that can not be distinguished with the naked eye, even with a magnifying glass.

- Plutonic rocks, or intrusive rocks.

They are derived from a magma that has remained stuck in the crust and crystallized to form intrusive bodies.

When the magma crystallizes inside the earth's crust, the lowering of its temperature is slow and the crystallization will be slow, the crystals will be large, generally well visible.
When the cooling is slow enough, the crystals can be of centimeter size, and are then called phenocrysts. The plutonic rock will then be described as porphyritic.

The magmatic rocks consist mainly of minerals belonging to the Silicates:
- Quartz, translucent and very hard mineral, almost exclusively made of sicily (SiO2).
- Alkaline feldspars: opaque minerals of whitish or pink color.
- Plagioclase feldspars, often in association with dark
ferromagnesian minerals (pyroxene, amphibole and olivine).

The more a rock is rich in silica, the closer it gets to the Quartz pole and the more it will be called "acid"; thus a granite is an acidic magmatic rock whereas the gabbro or the basalt are basic rocks (rocks rich in plagioclases).

It is possible to characterize a magmatic rock by its coloration, directly related to the proportion of ferromagnesian minerals it contains:
- a hololeucocratic rock is white, it has less than 12.5% of ferromagnesians
- a leucocratic rock has between 12.5 and 37.5% of ferromagnesians
- a mesocratic rock has between 37.5 and 62.5% of ferromagnesians
- a melanocratic rock has between 62.5 and 87.5% of ferromagnesians
- a holomelanocratic rock is black with more than 87.5% of ferromagnesians.

A xenolith (from ancient Greek meaning "foreign rock") is an enclave of rock included in a different rock, this name is specific to magmatic rocks (volcanic and plutonic).

These enclaves are due to the immiscibility of acid magmas and basic magmas; the two magmas will then crystallize without mixing, forming different rocks that coexist.

In the framework of orogenesis (formation of mountain ranges), the acidic magma is predominant and forms granites sensu lato; but this crustal magma (from the earth's crust) was able to tear off fragments of the mantle magma (usually at the origin of the ocean floor).
This forms basic enclaves within granites and other acidic rocks: this is the case, for example, with gabbro enclaves.

Les Questions / The Questions

Questions pour valider :"Xénolithes à Chiuni"
Questions to validate: "Xenoliths in Chiuni"