Composition chimique de la lithosphère
Bien que les forages actuels ne soient pas suffisamment profonds (environ 15 km de profondeur) pour atteindre le manteau externe, comment peut-on véritablement analyser des échantillons ?
Quelles sont donc les roches représentatives de la lithosphère ?
Les principales roches recueillies sont des granites et des diorites.
Caractéristiques du granite :
C'est une roche totalement cristallisée, c'est-à-dire formée de cristaux visibles ici à l'œil nu (mais de taille variable) (cristal : minéral à structure atomique ordonnée ; minéral : composé naturel non organique de composition chimique définie). On parle de roche à texture grenue.
Il possède une composition chimique (ou minéralogique) homogène : la silice est présente de manière importante sous forme de feldspaths (silicate d'aluminium) et de quartz (silice pure cristallisée). L'abondance de silice sert à la formation des différents silicates et les excès se retrouvent sous forme de quartz.
Il existe deux types de feldspaths : feldspath potassique (l'orthose) et feldspath plagioclase (riche en sodium et calcium).
Des micas sont également présents (silicate d'alumine) en quantité limitée : mica noir seul (biotite) ou associé au mica blanc (muscovite).
En résumé, l'analyse précise du granite donne la composition chimique suivante : silice (70 %), alumine (14,5 %), alcalins (8,6 %), fer (3 %), calcium (2,6 %) et magnésium (1 %).
Caractéristiques du basalte :
Il est constitué de cristaux enchâssés dans une matrice amorphe de verre (substance non cristallisée issue du refroidissement rapide du magma).
Certains cristaux sont visibles à l'œil
nu : les phénocristaux ; d'autres
ne le sont qu'au microscope : ceux de forme
allongée sont les microlites. On dit alors
que le basalte possède une texture
microlitique.
Parmi les phénocristaux, on distingue le
pyroxène (silicate de fer, de
magnésium et de calcium) et les
péridots (minéraux
ferro-magnésien) comme l'olivine (silicate de
couleur vert).
Les microlites sont constitués de feldspaths
plagioclases.
Cette roche basaltique recouvre des roches grenues :
les gabbros (même composition
minérale que le basalte, mais entièrement
cristallisée). Gabbros et basalte ne
diffèrent donc que par leur texture.
Comparées au granite, ces deux roches sont plus
pauvres en silice. Celle-ci est entièrement
utilisée pour la formation des silicates, ce qui
explique l'absence de quartz.
Le manteau supérieur est composé de péridotites, roches grenues à base de pyroxènes et de péridots qui constituent 90 à 100 % de la roche.
L'analyse précise de la péridotite donne la composition chimique suivante : silice (44 %), magnésium (42 %), fer (8,5 %), calcium (3 %), alumine (2 %) et alcalins (0,3 %).
Ces roches se distinguent par leur richesse en fer et magnésium.
La lithosphère est donc essentiellement
composée de granites et de basaltes,
c'est-à-dire de roches grenues et
microlitiques.
L'analyse des roches lithosphériques qui nous
parviennent montre qu'il faut distinguer la croûte
continentale et la croûte océanique.
La croûte continentale, riche en
silice, se compose de roches grenues comme le
granite ; la croûte
océanique, plus pauvre en silice, est
essentiellement formée de roches microlitiques comme
le basalte.
Au niveau inférieur aux deux précédentes croûtes, le manteau supérieur contient, en plus de la silice, du fer et du magnésium en quantité importante sous forme de péridotites.

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