Xénolithe

Un xénolithe (du grec ancien xenos et lithos, signifiant "roche étrangère") est une enclave d'une roche incluse dans une roche différente et dont elle n'est pas issue. Cette appellation est spécifique aux roches magmatiques (volcaniques et plutoniques). Par exemple, les basaltes qui contiennent des xénolithes de manteau fait de péridotites[2].

Enclaves angulaires d'encaissant dans le granite de Ploumanac'h (île Milliau) : des cornéennes[1] sombres témoignent de la mise en place « en force » du granite rose dans l'encaissant qui est dilacéré et dont plusieurs fragments noirs (les xénolithes) ont été arrachés.
Types d'enclaves lors du processus de contamination-assimilation.

Les géologues distinguent le xénolithe qui est un type de roche ne provenant pas de la roche hôte, et l'autolithe, qui est une roche emballée dans une autre mais qui a la même origine (enclaves homéogènes ou cogénétiques)[2].

Un xénocristal est un cristal étranger à la roche dans laquelle il se trouve, résultant souvent de son arrachage par le magma ascendant aux formations qu'il traverse.

Selon le principe d'inclusion, toute roche incluse dans une autre lui est antérieure.

Principaux types d'enclaves

Les roches magmatiques, et notamment les granites sensu lato contiennent trois types principaux d'enclaves[3] :

  • des enclaves anguleuses, correspondant à des fragments d'encaissant tombés du toit de la chambre magmatique (phénomène de « magmatic stopping » lorsque la roche magmatique est trop refroidie et trop solidifiée pour assimiler ces fragments, formant ainsi des « brèches magmatiques ») ou arrachés aux parois et entraînés par le magma lors de sa remontée (xénolithe) ;
  • des enclaves arrondies surmicacées (accumulation autolithique de micas), résidus de fusion partielle, arrachés aux migmatites lors de l'extraction du magma ;
  • des enclaves arrondies basiques de composition gabbro-dioritique, à structure de roche magmatique micro-grenue, correspondant à un mélange non miscible de magmas.

La présence de roches magmatiques basiques enclavées dans le granite prouve la participation d'un magma d'origine mantellique (intrusion basique) dans la genèse de ce granite : l'apport de matériel basique ou intermédiaire chaud (plus de 1 000 °C, à 40 km de profondeur en moyenne) provoque en effet une fusion partielle de la croûte continentale, dont la température de fusion est plus basse (environ 700 °C)[4].

Galerie

Recherche

Plusieurs travaux, tels que la co-solidification d'enclaves dans leur encaissant[6],[7], la forme des enclaves déformées dans un état suffisamment mou avec l'encaissant[8], ont fourni des preuves de l'existence de mélange de magma expliquant l'évolution chimique des magmas par différenciation.

Notes et références
  1. La cornéenne est une roche sédimentaire présentant une stratification constituée initialement d'alternances gréso-pélitiques (on observe le granite qui s'est insinué, sous forme de magma, dans les joints de stratification) et qui, soumise à la chaleur du magma, a subi un métamorphisme de contact. Les lambeaux de cette roche dans lesquels la stratification a été préservée, sont isolés lors de la mise en place du batholite granitique qui a arraché des fragments de l'encaissant.
  2. Alain Foucault, Dictionnaire de géologie : tout en couleur, 5000 définitions, Paris, Dunod, , 396 p. (ISBN 978-2-10-059735-2), p. 73.
  3. Pierre Thomas, « Les enclaves basiques des granites, granite du Monte Capanne, Capo San Andrea, île d'Elbe, Italie », sur planet-terre.ens-lyon.fr, .
  4. J. M. Caron, Alain Gauthier, Planète Terre, éditions Ophrys, , p. 103-104.
  5. Il s'agit ici d'un magma mingling », mélange hétérogène entre liquides silicatés de compositions chimiques différentes (magma acide d'origine crustale et magma basique d'origine mantellique). Ce mélange mécanique partiel explique la présence d'enclaves arrondies par la fusion. Cf. (en) R.S.J. Sparks & L.A. Marshall, « Thermal and mechanical constraints on mixing between mafic and silicic magmas », Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 29, nos 1-4,‎ , p. 99–124 (DOI 10.1016/0377-0273(86)90041-7).
  6. (en) J. A. Phillips, « On concretionary patches and fragments of other rocks contained in granite », Quarterly Journal of the Geologocal Society of London, vol. 36,‎ , p. 1-21.
  7. (en) A. Harker, « Tertiary Igneous Rocks of Skye », Memoir of the Geological Survey of Scotland, 1904, 481 p.
  8. (de) Eduard Reyer, Die Eruptivmassen des sùdlichen Adamello. Neues Jahrbuch fìlr Minerai, etc, Beil.-Band I, 1181, p. 419-450.

Voir aussi
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