Le basalte est la roche la plus commune à la surface de la Terre. Les spécimens sont de couleur noire et de couleur vert foncé ou marron. Le basalte est riche en fer et en magnésium et se compose principalement d’olivine, de pyroxène et de plagioclase. La plupart des spécimens sont compacts, à grain fin et vitreux. Ils peuvent également être porphyritiques, avec des phénocristaux d’olivine, d’augite ou de plagioclase. Les trous laissés par les bulles de gaz peuvent donner au basalte une texture grossièrement poreuse.

Groupe volcanique.
Couleur – gris foncé à noir.
Texture – aphanitique (peut être porphyrique).
Teneur en minéraux – masse souterraine généralement de pyroxène (augite), de plagioclase et d’olivine, éventuellement avec du verre mineur; si porphyrique, les phénocristaux seront l’olivine, le pyroxène ou le plagioclase.
Teneur en silice (SiO 2) – 45% -52%.

Le basalte constitue une grande partie du fond océanique. Il peut former des îles volcaniques lorsqu’il est éclaté par des volcans dans des bassins océaniques. La roche a également construit d’énormes plateaux sur terre. Les plaines sombres de la Lune, connues sous le nom de maria, et, peut-être, les volcans de Mars et de Vénus sont faits de basalte.

Classification

Types de basalte

Le basalte tholéiitique est relativement riche en silice et pauvre en sodium. Cette catégorie comprend la plupart des basaltes du fond de l’océan, la plupart des grandes îles océaniques et les basaltes continentaux inondables tels que le plateau du fleuve Columbia.

High and low titanium basalts. Basalt rocks are in some cases classified after their titanium (Ti) content in High-Ti and Low-Ti varieties. Des basaltes à Ti Élevé et à Ti Faible ont été distingués dans les pièges Paranáet Etendeka et les pièges Emeishan.

Le basalte de la dorsale médio-océanique (MORB) est un basalte tholéiitique généralement éclaté uniquement au niveau des crêtes océaniques et est caractérisé par une faible teneur en éléments incompatibles

Le basalte à haute teneur en alumine peut être sous-saturé ou sursaturé de silice (voir minéralogie normative). Il a plus de 17% d’alumine (Al2O3) et est de composition intermédiaire entre le basalte tholéiitique et le basalte alcalin; la composition relativement riche en alumine est à base de roches sans phénocristaux de plagioclase.

Le basalte alcalin est relativement pauvre en silice et riche en sodium. Il est sous-saturé de silice et peut contenir des feldspathoïdes, du feldspath alcalin et de la phlogopite.

La boninite est une forme de basalte à haute teneur en magnésium qui éclate généralement dans des bassins en arrière-arc, se distinguant par sa faible teneur en titane et sa composition en oligo-éléments.

Pétrologie

La minéralogie du basalte est caractérisée par une prépondérance de feldspath plagioclase calcique et de pyroxène. L’olivine peut également être un constituant important. Les minéraux accessoires présents en quantités relativement mineures comprennent les oxydes de fer et les oxydes de fer et de titane, tels que la magnétite, l’ulvospinel et l’ilménite. En raison de la présence de tels minéraux oxydes, le basalte peut acquérir de fortes signatures magnétiques à mesure qu’il se refroidit, et les études paléomagnétiques ont largement utilisé le basalte.

Basalte colonnaire

Lors du refroidissement d’une épaisse coulée de lave, des joints contractionnels ou des fractures se forment. Si un flux se refroidit relativement rapidement, une contraction importanteles forces s’accumulent. Alors qu’un écoulement peut se rétrécir dans la dimension verticale sans se fracturer, il ne peut pas facilement s’adapter au rétrécissement dans la direction horizontale à moins que des fissures ne se forment; le vaste réseau de fractures qui se développe entraîne la formation de colonnes. La topologie des formes latérales de ces colonnes peut être globalement classée comme un réseau cellulaire aléatoire. Ces structures sont principalement de section hexagonale, mais des polygones de trois à douze côtés ou plus peuvent être observés.La taille des colonnes dépend vaguement de la vitesse de refroidissement; un refroidissement très rapide peut entraîner de très petites colonnes (< de 1 cm de diamètre), tandis qu’un refroidissement lent est plus susceptible de produire de grandes colonnes.

Basaltes d’oreiller

Lorsque le basalte entre en éruption sous l’eau ou se jette dans la mer, le contact avec l’eau désaltère la surface et la lave forme une forme d’oreiller distinctive, à travers laquelle la lave chaude se brise pour former un autre oreiller. Cette texture « oreiller » est très courante dans les écoulements basaltiques sous-marins et est le diagnostic d’un environnement d’éruption sous-marine lorsqu’elle se trouve dans des roches anciennes. Les oreillers sont généralement constitués d’un noyau à grain fin avec une croûte vitreuse et ont une jointure radiale. La taille des oreillers individuels varie de 10 cm à plusieurs mètres.

Altération

Métamorphisme

Les structures basaltiques des basaltes namibiens sont des roches importantes dans les ceintures métamorphiques, car elles peuvent fournir des informations vitales sur les conditions du métamorphisme dans la ceinture.

Les basaltes métamorphisés sont des hôtes importants pour une variété de gisements de minerai hydrothermal, y compris les gisements d’or, les gisements de cuivre, les gisements de minerai de sulfure massif volcanogène et autres.

Altération

Par rapport aux autres roches trouvées à la surface de la Terre, les basaltes résistent relativement rapidement. Les minéraux typiquement riches en fer s’oxydent rapidement dans l’eau et l’air, coloration de la roche d’une couleur brune à rouge due à l’oxyde de fer (rouille). L’altération chimique libère également des cations facilement solubles dans l’eau tels que le calcium, le sodium et le magnésium, qui confèrent aux zones basaltiques une forte capacité tampon contre l’acidification. Le calcium libéré par les basaltes lie le CO2 de l’atmosphère en formant du CaCO3 agissant ainsi comme un piège à CO2. À cela, il faut ajouter que l’éruption du basalte lui-même est souvent associée à la libération de grandes quantités de CO2 dans l’atmosphère à partir de gaz volcaniques.

Utilisations du basalte

Le basalte est utilisé dans la construction (par ex. comme blocs de construction ou dans le travail de base), la fabrication de pavés (à partir de basalte colonnaire) et la fabrication de statues. Le chauffage et l’extrusion du basalte donnent de la laine de roche, considérée comme un excellent isolant thermique.

La séquestration du carbone dans le basalte a été étudiée comme un moyen d’éliminer le dioxyde de carbone, produit par l’industrialisation humaine, de l’atmosphère. Les dépôts de basalte sous-marins, dispersés dans les mers du monde entier, ont l’avantage supplémentaire que l’eau sert de barrière à la réémission de CO2 dans l’atmosphère.