Minéralogie

La cristallisation d'un cristal se produit en trois étapes :

• la nucléation : c'est le processus par lequel un embryon de cristal se forme. Un nucléus comprend de quelques dizaines à quelques milliers d'atomes. La durée de vie d'un nucléus est très brève ;

• la croissance : c'est le processus par lequel un nucléus est "nourri" à partir des atomes du bain du bain silicaté ;

Le taux de refroidissement est en grande partie responsable de la texture de la roche

• la diffusion : c'est le processus par lequel les atomes sont transférés au sein du bain silicaté vers la zone appauvrie dans la zone d'interface entre liquide et cristal.

La vitesse de diffusion influence la morphologie des cristaux

• La cristallisation est un processus qui se déroule sur un large intervalle de température (et pression) ;

• Plusieurs minéraux cristallisent dans cet intervalle, et le nombre de minéraux augmente avec la baisse de température ;

• La séquence de cristallisation implique de larges intervalles durant lesquels plusieurs minéraux croissent simultanément ;

• Les minéraux avec des solutions solides changent de composition pendant la cristallisation ;

• La nature et l'ordre de cristallisation dépendent de la température et de la composition du liquide ;

• La pression et les composés volatils peuvent modifier la séquence de cristallisation.

Il existe une chronologie des différents espèces minérales, qu'il est possible de décrypter à partir de l'analyse texturale de la roche.

• Réaliser un dessin des lames minces à votre disposition.

L'objectif de la séance est d'observer et d'identifier les roches. Les deux approches vues en TD jusqu'à présent devront être prises en compte :

• la nature des minéraux : tous les critères devront être pris en compte pour identifier les minéraux de la roche,

• les proportions des différentes espèces minérales : elles permettent de donner un nom à la roche à partir d'une classification appropriée,

• les relations entre les minéraux, c'est-à-dire les relations géométriques entre les différentes minéraux (et éventuellement la matrice vitreuse) : la texture.

La meilleure façon de prendre en compte ces éléments est de faire un dessin. Il ne s'agit pas de faire un dessin artistique, mais de synthétiser les informations sur la nature des minéraux et leurs relations. Le dessin devra prendre en compte :

• la partie dessinée est une petite portion de roche. Par analogie avec ce qu'on observe sur le microscope, on prend la convention de dessiner une zone circulaire avec la croix correspondant au réticule du microscope (et aux directions du dispositif analyseur-polariseur). Le dessin ne doit pas être trop petit (cercle d'une quinzaine de centimètres),

• la nature des minéraux : les critères les plus visibles seront représentés (clivages, fractures, altération, forme; macles, exsolution, ...). Le dessin peut se constituer de deux parties, une en LPNA et une en LPA. Cette partie sera complétée obligatoirement d'une explication du type "fiche minéralogique",

• la proportion et la taille des minéraux. Minéral abondant : plusieurs sections dessinées; minéral rare : une ou deux sections. Respecter les tailles relatives des espèces minérales,

• les relations entre les phases. Il est donc vivement conseillé de dessiner les espèces de façon jointive, pour bien voir les relations entre les phases (surtout pas de minéraux "volants"), quitte à ne pas remplir la zone circulaire entièrement,

• le trait du dessin (au crayon de bois) doit être franc, les objets cohérents avec l'observation (respecter les formes !), les propriétés des minéraux décrites doivent être cohérentes avec le dessin (exemple : si on note une extinction droite, il faut représenter le minéral éteint s'il est dessiné "Nord-Sud", etc...).

  L'utilisation des crayons de couleur est possible, mais pas indispensable; les phénomènes chromatiques (couleurs et teintes) sont évoqués dans la description minéralogique. Les contrastes chromatiques peuvent être représentés par des grisés plus ou moins légers.

Ne pas oublier de faire des allers-retours avec la macro (changement d'échelle : certaines orientations préférentielles de minéraux sont visibles sur la macro, mais pas en lame mince et vice versa).