Les ankaramites: amphiboles et dégazage de la chambre magmatique

Expliquer ce paragraphe.

Voici une explication pas à pas, en reformulant les idées sans changer le sens pétrologique.

1. « relevant essentiellement du second cycle […] et plus rarement du dernier »

Le texte situe d’abord ces ankaramites dans le temps et dans l’histoire volcanique de la région étudiée (Massif central, Banne d’Ordanche).

• Elles appartiennent surtout au second cycle volcanique (défini ailleurs dans la notice),
• Plus rarement au dernier cycle, par exemple :
  • dykes du sommet de la Banne d’Ordanche, datés à 0,7 Ma.

Cela indique que :

• ces magmas ankaramitiques ne sont pas uniformément répartis dans le temps,
• ils apparaissent préférentiellement lors d’une phase précise de l’évolution du volcanisme.

2. « contiennent en paragenèse phénocristalline d'abondants cristaux de pyroxène »

Paragenèse phénocristalline = assemblage des minéraux cristallisés en premier, visibles à l’œil ou au microscope.

Dans ces ankaramites :

• le pyroxène (souvent clinopyroxène calcique) est :
  • très abondant
  • le minéral dominant parmi les phénocristaux.

Cela reflète :

• une cristallisation précoce dans un magma basaltique chaud,
• souvent en lien avec une zone cumulatique de chambre magmatique.

3. « et, en moindre quantité, d'olivine et de titano-magnétite »

Les autres phénocristaux présents sont :

• olivine : abondante mais moins que le pyroxène,
• titano-magnétite : oxyde Fe-Ti, phase accessoire précoce.

Cet assemblage (pyroxène > olivine > oxydes) est :

• typique de magmas basiques évoluant dans une chambre peu profonde,
• cohérent avec une origine cumulatique (base de chambre).

4. « Quelques unes d'entre elles contiennent aussi d'abondants phénocristaux de kaersutite »

Kaersutite = amphibole riche en Ti, hydratée.

Sa présence indique que :

• le magma était initialement :
  • riche en eau
  • stocké à une pression suffisante (chambre magmatique).

La kaersutite ne cristallise pas :

• dans des magmas secs,
• ni à très faible pression.

5. « dont le cœur, acquis dans la chambre magmatique, a seul été préservé »

Lors d'une première vidange partielle de la chambre magmatique

• la pression chute,
• la teneur en eau chute (dégazage).

La kaersutite devient alors instable.

Seul le cœur du cristal, formé :

• en profondeur,
• dans la chambre magmatique,

a survécu.

6. « dans les niveaux peu profonds, pauvres en eau »

Près de la surface, le magma est :

• déshydraté
• moins confiné

Conditions défavorables à la stabilité de l’amphibole.

7. « une gaine réactionnelle à pyroxène et magnétite se forme alors »

La kaersutite réagit avec le liquide magmatique :

• elle se décompose,
• en donnant une couronne réactionnelle composée de :
  • pyroxène
  • magnétite

C’est une texture réactionnelle classique, très bien connue en pétrologie basaltique.

8. Point clé : la kaersutite comme marqueur d’un état antérieur de la chambre

La kaersutite est :

• une amphibole hydratée riche en Ti,
• stable à pression modérée à élevée et en présence d’H₂O dissoute.

Sa présence implique nécessairement :

• un magma stocké,
• hydraté,
• dans une chambre magmatique encore fermée.

Le fait que seul le cœur des cristaux soit préservé indique que :

• la kaersutite n’est plus stable au moment de l’émission de l’ankaramite.

a. Déstabilisation = conséquence d’une première vidange

Le modèle est donc le suivant :

1. Chambre magmatique initiale
   • Magma basaltique hydraté
   • Cristallisation de kaersutite en profondeur
2. Première vidange / première éruption
   • Décompression brutale
   • Dégazage massif
   • Perte d’H₂O dissoute dans la chambre

La gaine réactionnelle pyroxène + magnétite traduit alors :

• une rééquilibration solide–liquide,
• dans un magma désormais sec.

b. Le magma ankaramitique arrive ensuite

Après cette première éruption, le magma résiduel est :

• plus dense,
• enrichi en cumulats de pyroxène ± olivine,
• plus pauvre en eau.

La seconde phase éruptive :

• draine préférentiellement la partie basale de la chambre,
• émet un magma ankaramitique riche en phénocristaux ferromagnésiens.

La kaersutite observée dans l’ankaramite est donc :

• héritée d’un état antérieur,
• xénocristalline ou antecristalline, et non un minéral stable du magma émis.

9. Synthèse en une phrase

> Les ankaramites décrites sont des produits volcaniques basiques, dominés par des phénocristaux de pyroxène, issus de magmas stockés en chambre magmatique ; la présence occasionnelle de kaersutite témoigne d’un magma initialement hydraté, dont l’amphibole devient instable et se transforme en une couronne réactionnelle de pyroxène et de magnétite lors d'une première vidange éruptive de la chambre magmatique.

10. Pourquoi les pyroxènes ne sont-ils pas visibles dans l'auréole ?

a) c'est parce qu'ils sont trop petits

Dans une auréole réactionnelle d'oxydes, les produits de réaction sont :

• très fins (microlites à submicroniques),
• souvent intercroisés,
• dominés visuellement par des oxydes Fe-Ti opaques.

En LPNA, ce sont surtout les magnétites / ilménites noires qui sautent aux yeux.

Les pyroxènes :

• sont microscopiques,
• souvent cryptocristallins,
• parfois mal individualisés optiquement.

On les identifie :

• en LPA (textures fibreuses),
• en MEB / microsonde, pas à l’œil nu.

b) Ce qui se passe réellement (mécanisme physique)

État initial

• Amphibole (kaersutite ou hornblende)
• Stable :
  • haute pression
  • H₂O dissoute
  • magma encore confiné

Événement déclencheur

Décompression rapide + dégazage (ex. première vidange de la chambre)

Conséquences immédiates :

• chute de PH₂O
• amphibole hors de son champ de stabilité

L’amphibole ne peut pas rester telle quelle.

Ce que fait le cristal

L’amphibole :

• ne fond pas
• ne disparaît pas instantanément

Elle se rééquilibre localement avec le liquide magmatique.

La réaction se fait :

• au contact cristal–magma
• par diffusion très courte distance

Résultat :

• le cœur reste (inertie thermique + chimique),
• le bord réagit → auréole.

c) Pourquoi les produits sont pyroxène + oxydes ?

L’amphibole contient :

• Si, Al, Ca, Mg, Fe
• H₂O structurale

Quand l’eau devient instable :

• la structure amphibolique s’effondre

Les éléments se redistribuent vers :

• pyroxène (structure anhydre stable)
• oxydes Fe-Ti
• H₂O → phase fluide (gaz)

Le pyroxène est le substitut anhydre naturel de l’amphibole.

d) Réaction chimique type (simplifiée)

On ne peut pas écrire une réaction unique exacte (trop complexe), mais une réaction pétrologique raisonnable est (exemple schématique: hornblende → augite) :

Hornblende + O₂ → Clinopyroxène + Magnétite + H₂O (fluide)

Ca₂(Mg,Fe,Al)₅(Si,Al)₈O₂₂(OH)₂ → Ca(Mg,Fe)Si₂O₆ + Fe₃O₄ + SiO₂ + H₂O

À lire comme rééquilibrage local, pas stœchiométrie stricte.

e) La réaction est-elle rapide ?

Oui — très rapide à l’échelle géologique.

Ordres de grandeur issus d’études expérimentales et naturelles :

Les auréoles réactionnelles à oxydes sont des marqueurs cinétiques :

• elles indiquent un changement brutal,
• pas une lente évolution.

C’est pour cela qu’elles sont si importantes dans les interprétations de *premières vidanges*.

f) Pourquoi le cœur est préservé ?

• La diffusion chimique dans un cristal est lente
• La réaction progresse de l’extérieur vers l’intérieur

Si l’éruption suit rapidement :

• seule la bordure a le temps de réagir
• le cœur est un fossile de l’état antérieur

g) En une phrase

> Une auréole réactionnelle autour d’une amphibole traduit un changement brutal des conditions physico-chimiques (décompression, dégazage) ; la réaction, rapide (heures à semaines), transforme la bordure du cristal en phases anhydres fines (pyroxène ± oxydes), tandis que le cœur conserve la signature du magma hydraté initial.