Sélection Wikipedia des écoles 2007. Sujets connexes: Minéralogie

Extraction de granit pour le Temple Mormon, Territoire de l’Utah. Le sol est parsemé de rochers et de masses détachées de granit, qui sont tombées des parois du Little Cottonwood Canyon. L’extraction en carrière consiste à fractionner les blocs.

Le granite (IPA:/ˈgrantt/) est un type courant et largement répandu de roche ignée felsique intrusive.

Les granites sont généralement de couleur blanche, noire ou chamois et sont à grain moyen à grossier, parfois avec quelques cristaux individuels plus grands que la masse souterraine formant une roche connue sous le nom de porphyre. Les granites peuvent être roses à gris foncé ou même noirs, selon leur chimie et leur minéralogie.

Les affleurements de granite ont tendance à former des tors, des massifs arrondis et des terrains de rochers arrondis issus de sols plats et sablonneux. Les granites se trouvent parfois dans des dépressions circulaires entourées d’une chaîne de collines, formées par l’auréole métamorphique ou hornfels.

Le granit est presque toujours massif, dur et résistant, et c’est pour cette raison qu’il a été largement utilisé comme pierre de construction.

La densité moyenne du granit est de 2,75 g * cm−3 avec une plage de 1,74 g * cm-3 à 2,80 g * cm-3.

Le mot granite vient du latin granum, un grain, en référence à la structure à gros grains d’une telle roche cristalline.

Minéralogie

Figure 1. Diagramme QAPF des granitoïdes et des foidolites phanéritiques (roches plutoniques).

Le granite se compose principalement de feldspaths orthoclases et plagioclases, de quartz, de hornblende, de micas de muscovite et / ou de biotite et de minéraux accessoires mineurs tels que la magnétite, le grenat, le zircon et l’apatite. Rarement, un pyroxène est présent. Très rarement, l’olivine riche en fer, la fayalite, se produit.

Le granite est classé selon le diagramme QAPF pour les roches plutoniques à grains grossiers (granitoïdes) et est nommé selon le pourcentage de feldspath de quartz, de feldspath alcalin (orthoclase, sanidine ou microcline) et de feldspath de plagioclase sur la moitié A-Q-P du diagramme. Les roches granitiques sous-saturées de silice peuvent avoir un feldspathoïde tel que la néphéline et sont classées sur la moitié A-F-P du diagramme (Figure 1).

Le vrai granit selon la convention pétrologique moderne contient à la fois du plagioclase et des feldspaths alcalins. Lorsqu’un granitoïde est dépourvu ou presque dépourvu de plagioclase, la roche est appelée granit alcalin. Lorsqu’un granitoïde contient < 10% d’orthoclase, il est appelé tonalite; le pyroxène et l’amphibole sont communs dans la tonalite.

Un granite contenant à la fois des micas de muscovite et de biotite est appelé granite binaire ou bi-mica. Les granites à deux micas sont généralement riches en potassium et faibles en plagioclase, et sont généralement des granites de type S ou des granites de type A.

L’équivalent volcanique du granit plutonique est la rhyolite.

Composition chimique

Une moyenne mondiale de la proportion moyenne des différents composants chimiques dans les granites, par ordre décroissant en pourcentage pondéral, est la suivante:

• SiO2-72,04%
• Al2O3-14,42%
• K2O-4,12%
• Na2O—3,69%
• CaO—1.82%
• FeO—1,68%
• Fe2O3—1,22%
• MgO—0,71%
• TiO2—0,30%
• P2O5—0,12%
• MnO—0,05%
  • Sur la base de 2485 analyses

Occurrence

Le chef de Stawamus est un monolithe granitique de Colombie-Britannique

Le granite n’est actuellement connu que sur Terre où il constitue une partie majeure de la croûte continentale. Le granite se présente sous forme de masses relativement petites, ressemblant à des stocks de moins de 100 km2 et de grands batholites souvent associés à des chaînes de montagnes orogéniques et est souvent d’une grande étendue. De petites digues de composition granitique appelées aplites sont associées aux marges granitiques. Dans certains endroits, des masses de pegmatite à grain très grossier se produisent avec le granite.

Le granite a été introduit dans la croûte terrestre pendant toutes les périodes géologiques; une grande partie est d’âge précambrien. Le granite est largement distribué dans toute la croûte continentale de la Terre et est la roche de sous-sol la plus abondante qui sous-tend le placage sédimentaire relativement mince des continents.

Bien qu’elles soient assez répandues dans le monde entier, les zones avec les carrières de granit les plus commerciales sont situées dans la péninsule scandinave (principalement en Finlande et en Norvège), en Espagne (principalement en Galice et dans les Asturies), au Brésil, en Inde et dans plusieurs pays de l’extrémité sud du continent africain, à savoir l’Angola, la Namibie, le Zimbabwe et l’Afrique du Sud.

Origine

Le granite est une roche ignée formée de magma. Le magma granitique a de nombreuses origines potentielles, mais il doit empiéter sur d’autres roches. La plupart des intrusions granitiques sont mises en place en profondeur dans la croûte, généralement plus de 1,5 km et jusqu’à 50 km de profondeur dans la croûte continentale épaisse.

L’origine du granit est controversée et a conduit à des schémas de classification variés. Les systèmes de classification sont régionaux; il existe un système français, un système britannique et un système américain. Cette confusion provient du fait que les schémas de classification définissent le granit par différents moyens. Généralement, la classification « alphabet-soupe » est utilisée car elle se classe en fonction de la genèse ou de l’origine du magma.

Origines géochimiques

Les granitoïdes sont un composant omniprésent de la croûte. Ils ont cristallisé à partir de magmas qui ont des compositions à ou près d’un point eutectique (ou d’une température minimale sur une courbe cotectique). Les magmas évolueront vers l’eutectique en raison de la différenciation ignée, ou parce qu’ils représentent de faibles degrés de fusion partielle. La cristallisation fractionnée sert à réduire une fusion en fer, magnésium, titane, calcium et sodium, et à enrichir la fusion en potassium et en feldspath silicium-alcalin (riche en potassium) et en quartz (SiO2), deux des constituants déterminants du granit.

Ce processus fonctionne quelle que soit l’origine du magma parental au granite, et quelle que soit sa chimie. Cependant, la composition et l’origine du magma qui se différencie en granite, laisse certaines preuves géochimiques et minéralogiques quant à ce qu’était la roche parentale du granite. La minéralogie finale, la texture et la composition chimique d’un granit sont souvent distinctives quant à son origine.

Par exemple, un granite formé de sédiments fondus peut avoir plus de feldspath alcalin, tandis qu’un granite dérivé de basalte fondu peut être plus riche en feldspath plagioclase. C’est sur cette base que sont basés les schémas de classification modernes de « l’alphabet ».

Classification de la soupe Alphabet

Le schéma « soupe alphabet » de Chappell &White a été initialement proposé pour diviser les granites en granite de type I (ou protolithe igné) et en granite de type S ou protolithe sédimentaire. Ces deux types de granit sont formés par fusion de roches métamorphiques de haute qualité, soit d’autres roches granitiques ou mafiques intrusives, soit de sédiments enterrés, respectivement.

Le granite de type M ou dérivé du manteau a été proposé plus tard, pour couvrir les granites qui provenaient clairement de magmas mafiques cristallisés, généralement provenant du manteau. Ceux-ci sont rares, car il est difficile de transformer le basalte en granit par cristallisation fractionnée.

Les granites de type A ou anorogènes se forment au-dessus de l’activité des « points chauds » volcaniques et ont une minéralogie et une géochimie particulières. Ces granites sont formés par fusion de la croûte inférieure dans des conditions généralement extrêmement sèches. La caldeira de granit du parc national de Yellowstone est un exemple de granit de type A.

Granitisation

La théorie de la granitisation stipule que le granite est formé en place par un métamorphisme extrême. La production de granite par la chaleur métamorphique est difficile, mais on observe qu’elle se produit dans certains terrains d’amphibolite et de granulite. La granitisation ou la fusion in situ par métamorphisme est difficile à reconnaître, sauf lorsque des textures de leucosomes et de mélanosomes sont présentes dans les gneiss. Une fois qu’une roche métamorphique est fondue, elle n’est plus une roche métamorphique et est un magma, de sorte que ces roches sont considérées comme une transition entre les deux, mais ne sont pas techniquement granitiques car elles ne pénètrent pas réellement dans d’autres roches. Dans tous les cas, la fusion de la roche solide nécessite une température élevée, ainsi que de l’eau ou des substances volatiles qui agissent comme un catalyseur en abaissant la température du solidus de la roche.

Mécanismes de mise en place

Le problème de la mise en place de grands volumes de roches en fusion dans la Terre solide est confronté aux géologues depuis plus d’un siècle et n’est pas entièrement résolu. Le magma granitique doit faire de la place pour lui-même ou être intrus dans d’autres roches afin de former une intrusion, et plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer comment de grands batholites ont été mis en place.

• Stoping, où le granit fissure les roches du mur et pousse vers le haut en éliminant les blocs de la croûte sus-jacente
• Diapirisme où la densité du granit plus léger provoque une flottabilité relative et le granit pousse vers le haut, déformant et pliant la roche au-dessus
• Assimilation, où le granit fond dans la croûte et élimine le matériau sus-jacent de cette manière
• Gonflage, où le corps de granit se gonfle sous pression et est injecté en position

La plupart des géologues admettent aujourd’hui qu’une combinaison de ces phénomènes peut être utilisée pour expliquer les intrusions de granite, et que tous les granites ne peuvent pas s’expliquer par l’un ou l’autre mécanisme.

Utilisations

Antiquité

La Pyramide rouge d’Égypte (c.26ème siècle avant JC), nommée pour la teinte pourpre claire de ses surfaces de granit exposées, est la troisième plus grande des pyramides égyptiennes. La pyramide de Menkaure, datant probablement de la même époque, a été construite en blocs de calcaire et de granit. La Grande Pyramide de Gizeh (vers 2580 av. J.-C.) contient un immense sarcophage en granit façonné en « Granit rouge d’Assouan. »La Pyramide noire en grande partie ruinée datant du règne d’Amenemhat III avait autrefois un pyramidion en granit poli ou une pierre de plafond, maintenant exposée dans le hall principal du Musée égyptien du Caire (voir Dahchour). D’autres utilisations dans l’Egypte ancienne, incluent les colonnes, les linteaux de porte, les appuis, les jambages et le placage de mur et de plancher.

La façon dont les Égyptiens travaillaient le granit massif est encore un sujet de débat. Le Dr Patrick Hunt a postulé que les Égyptiens utilisaient de l’émeri dont la dureté était plus élevée sur l’échelle de Mohs.

De nombreux grands temples hindous du sud de l’Inde, en particulier ceux construits par le roi Rajaraja Chola I du 11ème siècle, étaient en granit. En fait, la quantité de granit qu’ils contiennent est comparable à la Grande Pyramide de Gizeh.

Le granit moderne

a été largement utilisé comme pierre de dimension et comme carrelage de sol dans les bâtiments et monuments publics et commerciaux. Avec les quantités croissantes de pluies acides dans certaines parties du monde, le granit a commencé à supplanter le marbre comme matériau de monument, car il est beaucoup plus durable. Le granit poli a été un choix populaire pour les comptoirs de cuisine en raison de sa grande durabilité et de ses qualités esthétiques.

Les ingénieurs ont traditionnellement utilisé des surfaces en granit poli pour établir un plan de référence, car elles sont relativement imperméables et rigides.

Dans le monde du sport, les roches de curling sont traditionnellement façonnées en granit.

Le béton sablé à forte teneur en agrégats a un aspect similaire au granit brut et est souvent utilisé comme substitut lorsque l’utilisation de granit réel n’est pas pratique.

Azul Noce (Spain)

Giallo Veneziano (Brazil)

Gran Violet (Brazil)

Lavanda Blue (Brazil)