Cabo Verde, uma história vulcânica
20 milhões e 8 milhões de anos antes de nós, uma intensa atividade vulcânica ocorre no meio do oceano Atlântico, dando origem a Cabo Verde arquipélago. Em seguida, outros episódios eruptivos ocorreu em ilhas variadas e vulcões apareceu progressivamente, morreu e foram erodidos. A zona ainda está ativo: a ilha do vulcão Fogo cospe regularmente fluxos de lava ao longo da história humana (para mais detalhes, consulte EarthCaches Twi'lekBug). ilhas de Cabo Verde são quase totalmente feito de rochas vulcânicas variadas.
As rochas vulcânicas
Com base na composição química do magma a partir do qual foram emitidos, rochas vulcânicas podem ser muito diferentes. O TAS (Total Alkali Silica) classificação permite classificá-los de acordo com sua composição química: as taxas de peso de sílica (SiO2) e minerais alcalinas (óxido de sódio Na2O e K2O óxido de potássio) define os principais tipos de rochas vulcânicas (ver esquema 1).
Composição química da lava leva a muitas diferenças para o rock formada:
Sílica e alcalino são sólidos brancos. Quanto mais a sua taxa na rocha, mais o rock é branco. Assim, basalto é cinza-escuro quase preto, andesite é cinza, trachyandesite é cinza-claro, enquanto trachyte e riolito são quase branco a olho nu.
Quanto mais a lava contém sílica, mais ele tem uma alta viscosidade. Esta característica conduz a diferentes tipos eruptivas: uma lava baixo em sílica (<50%) é muito fluido. Fluxos podem chegar a dezenas, até centenas km (erupções efusivas: Stromboli, Piton de la Fournaise, Mauna Kea, Etna, ...). A lava ricos em sílica (>63%) é muito grosso, não pode fluir para baixo e forma um domo. Com a pressão magma, esta cúpula pode desintegrar-se em explosões cataclísmicas e mortais (erupções explosivas: Mount Pelée, Monte Vesúvio, Soufrière, Krakatoa, Mount Saint Helens, ...)
Cristais
As rochas vulcânicas não são apenas massas amorfas e homogêneos. De acordo com a composição e condições de arrefecimento de magma de lava, minerais cristalizar durante a refrigeração, levando a rochas vulcânicas que contêm cristais de diferentes tipos. O seu tamanho pode variar de um micrómetro até vários centímetros. Quando eles podem ser vistos a olho nu, eles são chamados phenocrysts.
Entre os elementos químicos encontrados nos magmas, sódio Na, K potássio, cálcio Ca, magnésio Mg, Fe do ferro e alumínio Al são os principais responsáveis para quase todos os cristais encontrados em rochas vulcânicas. Principais minerais encontrados em rochas vulcânicas são:
- quartzo SiO2
- feldspato (Na,K)[(Si3Al)O8]. Sanidina e orthose são frequentemente encontrados como grandes, brancas ou rosadas cristais translúcidos.
- composição do plagioclásios de cálcio-sódio varia entre o pólo de sódio Na(Si3Al)O8 ao pólo de cálcio Ca(Si2Al2)O8. As cores podem ser muito diferente dada a sua composição química: andesine é mindinho branco, anorthite avermelhada e labradorite é azul.
- biotita ou mica preto (K(Fe,Mg)3AlSi3O10(OH)2) é um dos 3 componentes de granito. Ele pode ocasionalmente ser encontrado em riolito, traquito ou andesite. É um marrom escuro ao preto laminar mineral.
- anfíbolas (NaCa2(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al)8O22](OH)2) são minerais duros e pesados que cristalizam como prismas longos, escuros e lisos.
- piroxênios (Ca(Fe,Mg)Si2O6) são comuns em rochas vulcânicas. Eles são muito escuro, muitas vezes preto. Piroxênios estão relacionados com anfibólio, eles diferem deles por ser anidro (falta de grupos OH), são mais friável e frequentemente encontrados como conjuntos de agulhas.
- olivina (Mg,Fe)2[SiO4] é o primeiro mineral cristalizadas quando um magma resfria. Cristais de vários centímetros são raros, mas cristais de alguns milímetros são comuns. Ele pode ser facilmente reconhecida por seus cristais verdes, menos ou mais escuras, que podem aparecer laranja por causa da oxidação do ferro. Joalheiros usá-lo como uma pedra semi-preciosa.
Cape Verde, a volcanic story
20 million and 8 million years before us, an intense volcanic activity occurs in the middle of the Atlantic ocean, giving birth to Cape Verde archipelago. Then other eruptive episodes occurred on varied islands, and volcanoes progressively appeared, died and were eroded. The zone is still active: the Fogo island volcano regularly spits out flows of lava during human history (for more details, see Twi’lekBug earthcaches). Cape Verde islands are almost totally made of varied volcanic rocks.
Volcanic rocks
Based on chemical composition of the magma from which they are issued, volcanic rocks may be very different. The TAS (Total Alkali Silica) classification allows to sort them according to their chemical composition: weight rates of silica (SiO
2) and alkaline minerals (sodium oxide Na
2O and potassium oxide K
2O) define the main types of volcanic rocks (see figure 1).
Chemical composition of lava leads to many differences for the rock formed:
Silica and alkali are white solids. The more their rate in the rock, the more the rock is white. Thus, basalt is charcoal-gray almost black, andesite is gray, trachyandesite is light-gray while trachyte and rhyolite are almost white to the naked eye.
The more the lava contains silica, the more it has a high viscosity. This feature leads to different eruptive types: a lava low in silica (<50%) is very fluid. Flows can reach tens, even hundreds km (effusive eruptions: Stromboli, Piton de la Fournaise, Mauna Kea, Etna, …). A lava high in silica (>63%) is very thick, cannot flow and forms a dome. With the magma pressure, this dome may disintegrate into cataclysmic and deadly explosions (explosive eruptions: Mount Pelée, Mount Vesuvius, Soufrière, Krakatoa, Mount Saint Helens,…).
Crystals
Volcanic rocks are not just amorphous and homogeneous doughs. According to magma composition and cooling conditions of lava, minerals crystallise during the cooling, leading to volcanic rocks that contain crystals of different types. Their size vary from one micrometer to several centimeters. When they can be seen by the naked eye, they are called phenocrysts.
Among the chemical elements found in magmas, sodium Na, potassium K, calcium Ca, magnesium Mg, iron Fe and aluminum Al are mainly responsible for almost all crystals found in volcanic rocks. Major minerals found in volcanic rocks are:
- quartz SiO2
- alkaline feldspars (Na,K)[(Si3Al)O8]. Sanidine and orthose are often found as large, white or pinkish translucent crystals.
- composition of calcium-sodium plagioclases varies from the Na(Si3Al)O8 sodium pole to the Ca(Si2Al2)O8 calcium pole. Colors may be very different given its chemical composition: andesine is pinky white, anorthite reddish and labradorite is blue.
- biotite or black mica (K(Fe,Mg)3AlSi3O10(OH)2) is one of the 3 constituents of granite. It can occasionally be found in rhyolite, trachyte or andesite. It is a dark brown to black foliated mineral.
- amphiboles (NaCa2(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al)8O22](OH)2) are hard and heavy minerals. They crystallize as long, dark and smooth prisms.
- pyroxenes (Ca(Fe,Mg)Si2O6) are common in volcanic rocks. They are very dark, often black. Pyroxenes are related with amphibole, they differ from them by being anhydrous (lack of OH groups), are more friable and often found as needles assemblies.
- olivine (Mg,Fe)2[SiO4] is the first crystalizing mineral when a magma cools. Crystals of several centimeters are rare but crystals of several millimeters are common. It can easily be recognized by its less or more dark green crystals which can appear orange because of iron oxidation. Jewelers use it as a semi-precious stone.
Le Cap-Vert, une histoire de volcans
20 millions et 8 millions d’années avant notre ère, une intense activité volcanique en plein cœur de l’océan Atlantique donne naissance à l’archipel du Cap-Vert. Depuis, d’autres épisodes éruptifs ont eu lieu sur différentes îles, les volcans s’éteignant et s’érodant progressivement. La zone est toujours active puisque l’île de Fogo est surplombée par un volcan toujours actif (pour plus de détails, voir les nombreuses earthcaches de l’île signées Twi'lekBug). Les îles du Cap-Vert sont presque intégralement constituées de roches volcaniques issues de périodes différentes, donc d’une variété très intéressante.
Les roches volcaniques
Selon la composition chimique du magma dont elles sont issues et les conditions de refroidissement, les roches volcaniques peuvent être très différentes. La classification TAS (Total Alkali Silica) est un système qui permet de les classer selon leur composition chimique : les proportions massiques de silice (SiO
2) et de minéraux alcalins (oxyde de sodium Na
2O + oxyde de potassium K
2O) définissent les différents types de roches volcaniques (voir figure 1).
La composition chimique de la lave entraîne de nombreuses différences pour la roche formée :
La silice et les alcalins sont des solides blancs. Plus ils sont présents dans la roche volcanique, plus celle-ci est claire. Ainsi, le basalte est gris anthracite presque noir, l’andésite grise, la trachyandésite gris clair, alors que la trachyte et la rhyolite apparaissent presque blanches à l’œil nu.
Plus une lave contient de silice, plus elle est visqueuse. Cette caractéristique entraîne différents types éruptifs et de formation des volcans : une lave pauvre en silice (< 50 %) est très fluide, les coulées peuvent atteindre plusieurs dizaines, voire centaines de km (éruptions effusives : Stromboli, Piton de la Fournaise, Mauna Kea, Etna, ...). Une lave riche en silice (> 63 %) est très pâteuse (voir figure 2), ne s’écoule pas et tend à former un dôme. Sous la pression du magma, ce dôme peut se désagréger ou exploser de façon cataclysmique et meurtrière (éruptions explosives : montagne Pelée, Vésuve, Soufrière, Krakatoa, Saint Helens, ...).
Les cristaux
Les roches volcaniques ne sont pas des pâtes amorphes et homogènes. Selon la composition du magma et les conditions de refroidissement de la lave, les minéraux cristallisent au cours du refroidissement, donnant une roche volcanique contenant des cristaux de nature différente. Leur taille peut varier du micromètre à plusieurs centimètres. Lorsqu’ils sont visibles à l’œil nu, on parle de phénocristaux.
Parmi les éléments présents dans les magmas, le sodium Na, le potassium K, le calcium Ca, le magnésium Mg, le fer Fe et l’aluminium Al sont responsables de la formation de la majorité des cristaux présents dans les roches volcaniques. Les principaux minéraux rencontrés dans les roches volcaniques sont les suivants :
- le quartz SiO2
- les feldspaths alcalins, de formule générale (K,Na)[(Si3Al)O8]. Parmi eux, la sanidine et l’orthose sont souvent rencontrés sous forme de cristaux translucides, blancs voire rosés.
- les plagioclases, dont la composition est comprise entre le pôle sodique Na(Si3Al)O8 et le pôle calcique Ca(Si2Al2)O8. Les couleurs sont très variables : l’andésine est blanche rose (utilisée en joaillerie), l’anortithe rougeâtre, la labradorite bleu-vert.
- la biotite ou mica noir K(Fe,Mg)3AlSi3O10(OH)2, l’un des principaux constituants du granite, peut se trouver occasionnellement dans la rhyolite, la trachyte et l'andésite. C’est un minéral brun sombre à noir, d’aspect feuilleté.
- les amphiboles, de formule générale NaCa2(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al)8O22](OH)2 sont des minéraux durs et lourds. Ils cristallisent en prismes très allongés, sombres et très souvent lisses.
- les pyroxènes, de formule générale Ca(Fe,Mg)Si2O6 sont très courants dans les roches volcaniques. Ils sont très sombres, souvent noirs. Les pyroxènes sont apparentés aux amphiboles, ils s’en distinguent par leur caractère anhydre (absence de groupes OH), sont plus friables et souvent sous forme de paillettes.
- l’olivine, de formule (Mg,Fe)2[SiO4], est le premier minéral à cristalliser lorsqu'un magma refroidit. Les cristaux pluri-centimétriques sont rares mais on trouve aisément de plusieurs millimètres. On la reconnaît aisément à ses cristaux verts, plus ou moins foncés, pouvant prendre une teinte orangée en raison de l’oxydation du fer qu’elle contient. Elle est utilisée comme pierre fine en joaillerie.

Figure 1 : O1 → basalte andésitique ; O3 → dacite ; Pc → picrobasalte ; → trachybasalte ; S2 → trachyandésite basaltique ; U1 → basanite ; U2 → phonotephrite ; U3 → tephriphonolite ; F → foïdite

Figure 2 : viscosidade / viscosity / viscosité
Figure 3 : cristais / crystals / cristaux
1 : quartz, sanidine, plagioclase, biotite
2 : amphibole, pyroxène, olivine
Questões
1. De acordo com a sua cor, o que rocha vulcânica que você pode ver aqui? É rica em sílica?
2. Foi a lava que produz este fluido rocha ou viscoso? Especifique o tipo eruptiva veio.
3. Quais são os dois minerais que você pode ver a olho nu nesta rocha?
4. O que é o tamanho médio dos cristais: inferior a um milímetro, ou alguns mm, pelo menos, 1 cm?
5. De acordo com a natureza dos cristais, indica os principais elementos químicos nesse rocha, entre Na, K, Ca, Mg, Fe e Al.
6. No waypoint 2 coordenadas (N17 11.996 W25 05.275), você deve ver um monte de pedras e uma grande pedra arredondada nas proximidades (veja a imagem "monte de pedras et rocher"). O que os cristais são a maior nesta rocha?
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Questions
1. According to its color, what volcanic rock can you see here? Is it rich in silica?
2. Was the lava that produces this rock fluid or viscous? Specify from which eruptive type it came.
3. Which two minerals can you see by the naked eye in this rock?
4. What is the average size of crystals: less than one mm, a few mm or at least 1 cm?
5. According to the nature of crystals, specify the main chemical elements in this rock, among Na, K, Ca, Mg, Fe and Al.
6. At waypoint 2 coordinates (N17 11.996 W25 05.275), you should see a cairn and a rounded big rock nearby (see picture “cairn et rocher”). What crystals are the biggest in this rock?
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Questions
1. D'après sa couleur, quelle roche volcanique avez-vous sous les yeux ? Est-elle être riche en silice ?
2. La lave qui a produit cette roche était-elle fluide ou visqueuse ? Précisez le type éruptif dont elle est issue.
3. Quels sont les deux minéraux observables à l’œil nu présents dans la roche ?
4. Quelle est la taille moyenne des cristaux : moins d'un mm, quelques mm, au moins 1 cm ?
5. D'après la nature des cristaux, indiquez les éléments les plus présents dans cette roche (parmi Na, K, Ca, Mg, Fe et Al).
6. Aux coordonnées du waypoint 2 (N17 11.996 W25 05.275), vous devriez voir un cairn , et un gros rocher arrondi à côté (voir photo "cairn et rocher"). Quels sont les cristaux les plus gros dans ce rocher ?
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