Les pierres précieuses dans les roches ignées ?

Les roches ignées, que l’on appelle également “roches magmatiques“, sont l’un des trois principaux types de formation de roches et de pierres précieuses ; les autres étant les roches sédimentaires et les roches métamorphiques. Elles se forment lorsque du magma ou de la lave se refroidit et se solidifie et résultant de la fusion de roches existantes dans le manteau ou la croûte terrestre. Trois variables sont souvent à l’origine du processus de fusion : une augmentation de la température, une baisse de la pression ou un changement de composition.

Cette solidification peut avoir lieu sous la surface de la Terre, ce qui donne des roches intrusives, ou à la surface, ce qui donne des roches extrusives. En fonction de la présence ou de l’absence de cristallisation, les roches ignées peuvent prendre de différentes formes. En l’absence de cristallisation, la roche se transforme alors en verre.

Quels le type roches ignées où l’on peut retrouver des gemmes et des pierres précieuses ?

La composition minérale des roches ignées est un témoignage du passé géologique de la Terre. Examinons les minéraux présents dans les différents types de roches ignées :

1/ Roches mafiques (basalte et gabbro, par exemple) :

• L’olivine : Ce minéral se distingue par sa structure cristalline étonnante et apporte une touche de vert.
• Pyroxène : Ce groupe de minéraux se présente sous différentes teintes et contribue à la diversité globale des roches mafiques.
• Plagioclase (ca-feldspath) : Avec sa combinaison particulière de calcium et de sel, ce minéral améliore la composition de la roche.

2/ Roches médianes (telles que l’andésite et la diorite) :

• Pyroxène : Ces minéraux, avec leurs belles couleurs, jouent un rôle important dans la création des roches intermédiaires.
• Plagioclase (feldspath sodique) : La variante riche en sodium du plagioclase confère à ces roches leurs propriétés distinctives.
• Hornblende : Ce minéral, connu pour sa teinte sombre, ajoute une touche de relief aux formations rocheuses intermédiaires.
• Biotite : La biotite confère une touche d’éclat à la composition minérale grâce à son aspect éblouissant.
• Quartz : Ce minéral adaptable peut être trouvé dans une variété de roches ignées, ajoutant clarté et brillance.

3/ Roches felsiques (granite et rhyolite, par exemple) :

• Le quartz est un minéral abondant dans les roches felsiques et contribue à leur beauté cristalline et à leur durabilité.
• Feldspath (potassium ou sodium) : Sous des formes riches en potassium ou en sodium, cette famille de minéraux confère aux roches felsiques des teintes et des textures brillantes.
• Hornblende : Avec ses cristaux sombres et allongés, la hornblende enrichit la composition minérale en tant que composant fréquent.
• Biotite : La présence de biotite confère aux roches felsiques une touche de beauté et de brillance.
• Muscovite : La muscovite ajoute à l’attrait esthétique de ces roches felsiques.

Dans quelles conditions se forment certains cristaux dans le magma ?

Les roches ignées résultent du refroidissement et de la solidification du magma, ce qui entraîne la formation de divers minéraux. Les roches les plus communes comme le granit peuvent se former lorsque ce processus se produit dans de grandes profondeurs et nécessitent des conditions particulières pour la formation de cristaux, ce qui se produit rarement.

La pegmatite, par exemple, est générée lorsque du magma entre en contact avec des eaux souterraines et cristallise dans les veines d’autres roches et peut contenir des minéraux tels que le béryl, la tourmaline et la topaze.

Les roches ignées sont classées en deux catégories en fonction de l’endroit où le magma se refroidit :

• Les roches volcaniques (extrusives) et,
• Les roches plutoniques (intrusives).

Les roches et cristaux volcaniques de surface : refroidissement rapide

Les roches volcaniques sont créées à la surface de la Terre. Lorsque la roche en fusion entre en contact avec l’air ou l’eau de mer, elle se refroidit rapidement et forme soit un matériau vitreux appelé obsidienne, soit des cristaux microscopiques appelés basalte. Les roches volcaniques ont souvent une texture granuleuse, fine ou vitreuse.

En raison de son refroidissement rapide, le basalte, une sorte de roche volcanique, est finement granulé. Il est principalement constitué de minuscules cristaux de feldspath et de pyroxène, bien qu’il puisse également contenir des pierres précieuses comme le corindon, le zircon et les grenats. La kimberlite est une roche volcanique importante, car elle est un fournisseur majeur de diamants.

L’obsidienne, un verre volcanique, est parfois taillée et polie pour former des bijoux. Il s’agit d’un minéroïde amorphe dont la dureté est d’environ 5,5. L’obsidienne flocon de neige avec inclusions de cristobalite, l’obsidienne arc-en-ciel, l’obsidienne rouge acajou, l’obsidienne argentée, l’obsidienne dentelle de minuit, l’obsidienne citrouille et l’obsidienne “larmes d’Apache” sont quelques-uns des différents types d’obsidienne.

Les roches et cristaux plutoniques : refroidissement lent

Lorsque la roche en fusion se refroidit lentement à l’intérieur de la roche existante, des cristaux plus gros produisent des roches plutoniques de texture granuleuse. Le granite est un exemple de ce type de roche ; il s’agit d’une roche intrusive qui contient des minéraux tels que le quartz et le feldspath, ainsi que du mica et de la hornblende. Dans des conditions spécifiques, le granite subit un processus connu sous le nom de cristallisation fractionnée, au cours duquel un refroidissement retardé entraîne la création de divers minéraux à des températures différentes.

Les pegmatites, que l’on observe généralement sous forme de veines dans les roches environnantes, font partie des derniers minéraux à se développer. Les roches ignées sont la source de plusieurs minéraux apparentés. Le béryl, le chrysobéryl, le corindon, le diamant, le grenat, le feldspath, le péridot, le quartz, le spinelle, la topaze, la tourmaline et le zircon font partie de ces minéraux. Ils sont générés par des processus géologiques liés au refroidissement lent et tardif du magma.

Le cycle igné ou magmatique contribuent toutes à la création de différents minéraux

Les minéraux tels que la chromite, la magnétite et la magnétite de titane cristallisent à partir du magma chauffé au cours de la phase magmatique initiale.

Les minéraux tels que le spinelle, le zircon, l’apatite, le péridot et même les diamants se développent par cristallisation au cours de la phase magmatique liquide, qui se produit à des températures comprises entre 1500 et 600 degrés Celsius.

Les températures de la phase pegmatite varient de 700 à 400 degrés Celsius. Le magma restant à haute teneur en flux se solidifie en solutions aqueuses, formant des veines de pegmatite. Cette phase est connue pour produire des cristaux massifs de tourmaline, de béryl, de quartz, de feldspath, de zircon, d’apatite et d’autres minéraux.

La phase pneumatolytique se produit à des températures comprises entre 500 et 300 degrés Celsius et implique la production de minéraux à des températures plus basses et à une pression plus élevée. La vapeur d’eau, les gaz de bore et de fluor jouent un rôle important dans la création de minéraux tels que la topaze, l’euclase, la fluorine et d’autres au cours de cette phase.

La phase hydrothermale se produit à des températures comprises entre 400 et 50 degrés Celsius et est influencée par de l’eau chauffée ou surchauffée. Cette phase favorise la décomposition des silicates et la dissolution de composés insolubles. Au cours de cette phase, des minéraux tels que l’or, l’argent, l’émeraude, le béryl, le quartz, la barytine, la pyrite, la dolomite et la calcite peuvent se développer.

Ces étapes du cycle igné montrent la vaste gamme de minéraux qui peuvent être générés par divers processus géologiques liés au refroidissement et à la solidification du magma.

La formation du zircon dans ce cycle igné est la résultante indirecte des roches ignée

Le zircon, un minéral que l’on trouve dans les granites profondément enfouis sous la croûte terrestre, est essentiel pour déterminer l’âge de la Terre. Les processus de formation des montagnes commencent lorsque les plaques tectoniques se déplacent et amènent le granite au sommet des montagnes. Lorsqu’il est suffisamment enfoui, le granite, y compris le zircon qu’il contient, s’érode et crée des sédiments qui se transforment ensuite en roches métamorphiques.

Le zircon possède deux propriétés importantes : une grande dureté et une résistance chimique. Sa dureté de Mohs de 7,5 lui permet de rester intact au processus sédimentaire, tandis que sa résistance aux agressions chimiques l’aide à tolérer la chaleur et la pression du métamorphisme de contact. Un nouveau bord se forme autour du zircon sous l’effet de la masse liquide qui l’entoure. Ce cycle de création et de transformation dure normalement des centaines de millions d’années.

Le cristal de zircon est finalement soulevé par les interactions des plaques tectoniques, poursuivant ainsi le cycle géologique. Le zircon peut également tolérer des éléments radioactifs tels que l’uranium, qui se désintègre en plomb à un rythme constant. Les scientifiques peuvent estimer l’âge du zircon et donc l’âge de la Terre en évaluant le rapport uranium-plomb. Cependant, le plomb peut s’échapper du zircon, ce qui réduit la précision du rapport uranium-plomb. C’est par la présence de l’élément uranium qu’il est possible de dater la roche.