[EC-393] Granite avec mégacristaux et enclaves EarthCache

Granite avec mégacristaux et enclaves

FR

Questions

1. Décris l’un des plus grands cristaux de feldspath visibles (taille, forme, couleur) – pourquoi l’appelle-t-on phénocristal ?

2. Trouve une enclave arrondie à grains plus fins – quelle est sa taille, quelle est la netteté de sa limite et comment pourrait-elle s’être formée ?

3. Compare les mégacristaux avec les enclaves à grains fins – en quoi diffèrent-ils par leur origine et quelle structure s’est formée en premier ?

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Explication géologique

1. Formation du granite
Le granite se forme en profondeur dans la croûte terrestre, lorsque de grands volumes de magma refroidissent lentement. Comme ce refroidissement est très lent à plusieurs kilomètres de profondeur, les minéraux ont le temps de cristalliser. Le granite est composé principalement de quartz, de feldspath et de mica.

2. Pourquoi observe-t-on des mégacristaux ?
Le magma ne refroidit pas partout à la même vitesse. Certains minéraux, comme le feldspath alcalin, commencent à cristalliser plus tôt, à des températures plus élevées. Ils continuent de croître dans le liquide résiduel et deviennent ainsi beaucoup plus grands que les autres minéraux.
Lorsque le reste du magma se solidifie plus tard, il forme une matrice plus fine de quartz, de feldspath et de mica autour des grands cristaux de feldspath. On obtient alors un granite porphyroïde : un granite contenant de grands mégacristaux de feldspath dans une masse plus fine.

3. Comment se forment les enclaves à grains fins ?
En plus des grands cristaux, on trouve aussi des zones arrondies à texture plus fine. Plusieurs explications sont possibles :

• Différences de refroidissement dans le magma : de petites poches de magma peuvent refroidir plus vite et ne donner que de petits cristaux.

• Magma résiduel : si le magma est déjà partiellement cristallisé, le liquide restant peut être piégé dans de petites poches et cristalliser plus finement.

• Effets de mélange : dans les grandes chambres magmatiques, des courants peuvent arracher de petites masses fondues, qui sont ensuite arrondies et cristallisent à part.

Le résultat est une enclave : une zone arrondie ou ovale dans le granite, de même composition minéralogique mais à texture plus fine.

4. Signification de l’observation
L’association de mégacristaux de feldspath et d’enclaves à grains fins montre que la cristallisation du granite n’est pas uniforme. De petites différences de température, de composition et de vitesse de refroidissement laissent des structures visibles dans la roche.

EN

Tasks

1. Describe one of the largest feldspar crystals you can see (size, shape, colour) – why is it called a phenocryst?

2. Find a rounded, finer-grained enclave in the rock – how large is it, how sharp is its boundary, and how could it have formed?

3. Compare the megacrysts with the fine-grained enclaves – how do they differ in origin, and which structure formed first?

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Geological explanation

1. Formation of granite
Granite forms deep in the Earth’s crust when large bodies of magma cool slowly. Because cooling takes place at great depth over a long time, minerals have enough time to form crystals. Granite mainly consists of quartz, feldspar, and mica.

2. Why do megacrysts occur?
Magma does not cool everywhere at the same rate. Some minerals, such as alkali feldspar, begin crystallizing earlier at higher temperatures. They continue to grow within the remaining melt and thus become much larger than the other minerals.
When the rest of the magma solidifies later, a finer matrix of quartz, feldspar, and mica forms around the large feldspar crystals. The result is a porphyritic granite: a granite with large feldspar megacrysts set in a finer-grained groundmass.

3. How do fine-grained enclaves form?
In addition to the large crystals, rounded finer-grained areas can also be found. Possible explanations include:

• Cooling differences in the magma: smaller magma droplets may cool faster, producing smaller crystals.

• Residual magma: if the magma is already partly crystallized, the remaining melt may become trapped in small pockets and crystallize more finely.

• Mixing effects: currents in the magma chamber may shear off smaller melt blobs, which then cool separately and become rounded.

The result is enclaves: rounded or oval zones within the granite that have the same mineral composition but a finer texture.

4. Significance of the observation
The combination of feldspar megacrysts and fine-grained enclaves demonstrates that granite does not crystallize uniformly. Small differences in temperature, composition, and cooling rate leave visible structures in the rock.

https://de.wikipedia.org/wiki/Granit

https://en.wikipedia.org/wiki/Enclave_(geology)

https://en.wikipedia.org/wiki/Megacryst

https://de.wikipedia.org/wiki/Einsprengling

https://link.springer.com/article/10.1007/s00410-024-02152-x