Granite

Legraniteest uneroche plutoniqueàtexture grenue, riche enquartz, qui comporte plus defeldspathalcalin que deplagioclase. Il est caractérisé par sa constitution en minéraux : quartz, feldspaths potassiques (orthoses) et plagioclases,micas(biotiteoumuscovite). Le granite et ses roches associées forment l'essentiel de lacroûte continentalede la planète. C'est un matériau résistant très utilisé en construction, dallage, décoration, sculpture, sous l'appellationgranit.
Le granite est le résultat du refroidissement lent, en profondeur, de grandesmasses de magma intrusifqui formeront le plus souvent desplutons, ces derniersaffleurantfinalement par le jeu de l'érosionqui décape les roches sus-jacentes. Ces magmas acides (c'est-à-dire relativement riches ensilice) sont essentiellement le résultat de lafusion partiellede lacroûte terrestrecontinentale. Certains granites (plagiogranites) rencontrés en petits plutons dans la croûte océanique sont, quant à eux, le résultat de la différenciation ultime de magmas basiques. Ses minéraux constitutifs sont principalement duquartz, desmicas(biotiteoumuscovite), desfeldspathspotassiques (orthoses) et desplagioclases. Ils peuvent contenir également de lahornblende, de lamagnétite, dugrenat, duzirconet de l'apatite. Il existe plus de 500 couleurs de granite différentes.
Lesroches volcaniquescorrespondantes sont lesrhyolites.
La composition chimique moyenne du granite est : 74,5 % deSiO2, 14 % deAl2O3, 9,5 % de (Na2O,K2O), 2 % d'autres oxydes (Fe, Mn, Mg, Ca).
Le granite est une roche acide (riche en silice) et dense (densité moyenne : 2,7)et a une dureté d'environ 6Mohs.
Les plus gros monolithes granitiques du monde se trouvent dans leparc national de Yosemite, enCalifornie.
En réalité, le terme granite est souvent pris dans le sens plus large desgranitoïdes, roches plutoniques avec plus de 20 % de quartz, indépendamment de la nature du ou des feldspaths qu'on y trouve. Lagranitisationdésigne ainsi l'ensemble des phénomènes géologiques conduisant à la formation d'un granitoïde.
Dans l'Antiquité, la plupart des roches granitiques au sens large étaient dénommés« syénite », mais ce terme est aujourd'hui réservé à uneroche plutoniqueapparentée au granite mais dépourvue dequartz(lasyénite).
Les motsgraniteetgranitsont transcrits de l'italiengranito(mêmes sens), construit sur lelatingranum(« grain ») en référence à la texture granuleuse (phanéritique) des granites et plus généralement des granits. Ce terme apparaît pour la première fois dans le Dictionnaire de laCrusca; il est ensuite repris parAndrea Cesalpinodans son ouvrageDe metallicisen 1596, puis parJoseph Pitton de Tournefortdans saRelation d'un voyage du Levant fait par ordre du royen 1717.
En français moderne, il ne faut pas confondre « granite » et «granit», le premier terme désignant une roche spécifique, tandis que le second est un terme commercial utilisé dans l'industrie extractive, indépendamment de salithologie. Le granit est alors un type de roche non poreuse, imperméable, grenue (constituée de grains visibles à l'œil nu) et cohérente. Des roches très variées peuvent ainsi être commercialisées sous l'appellation « granit » : granite,calcaire,gneiss,etc.. La graphiegranitpour désigner le granite des géologues est toutefois admise par de nombreux dictionnairesainsi que par l'Académie française.
Les granites au sens large représentent un élément important de lacroûte continentaleterrestre. Dans certaines régions du monde (Afrique du Sud,Nord-Est du Brésil, Nord-Ouest de l’Australie), ils constituent jusqu’à 75 % de la surface des roches exposées. Par exemple, la collision de plaques continentales a pour effets essentiels la formation de grandes zones de déformation, mais aussi la production de granites. C'est un des moyens les plus efficaces d’évacuer l’énergie de la collision, soit thermiquement (fusion de la croûte), soit mécaniquement (cisaillements verticaux ou horizontaux).
Les granites représentent le mode principal de transfert des éléments, en particulier ceux producteurs de chaleur (Th,U) de la croûte inférieure à la croûte supérieure. Ils conduisent donc à une différenciation chimique de la croûte. De plus, ils sont souvent à l’origine de minéralisations dont l’intérêt économique est évident.
Dans les roches extraterrestres connues les granites sont beaucoup moins fréquents que les rochesbasaltiques. Ce sont pour leur grande majorité des granites ferrifères de type A, caractérisées par des teneurs élevées à très élevées en K2Oet moyennes en CaO, les variétés sodiques étant extrêmement rares. Leurtextureet notamment les intercroissances dequartzet defeldspath alcalinsuggèrent qu'ils sont d'origine ignée et qu'ils se sont cristallisés rapidement à partir d'un liquide.
Les granites sont d'origine plutonique (par opposition auxroches effusives, d'originevolcanique, comme lebasalte). Ils se forment en profondeur par refroidissement très lent du magma, mélangé à d'autres roches. Les minéraux cristallisent alors dans un certain ordre : d'abord les micas, puis les feldspaths, enfin les quartz. Certains granites naissent de la fusion de la croûte continentale lors d'une collision entre deux plaques tectoniques.
Deux modèles principaux de processus pétrogénétique responsable de la formation des granites sont proposés :
Ces modèles (origine mantellique et crustale) sont insuffisants pour expliquer la variété des granites dont la formation résulte le plus souvent d'une contamination et d'un enrichissement du magma basique par lasiliceet les alcalins (Na et K) qui diffusent de la croûte continentale, ou d'un mélange entre des magmas basiques d'origine mantellique et des magmas granitique d'origine crustale (granite mixte). Si l'immense majorité des granites peut avoir deux origines différentes (mantellique et crustale), mais non incompatibles, tous les intermédiaires possibles existent.
La formation des granites résulte de mécanismes qui diffèrent selon l'environnement géodynamique au moment de leur mise en place. Les géologues distinguent les granites anorogéniques (dans une région non soumise à uncycle orogénique) et les granites orogéniques dont la formation est liée à l'orogenèseet peut se faire au cours celle-ci (granitessyntectoniquesplus ou moinsorthogneissifiésformant desgranites circonscritsà bords nets, des granites d'anatexie à bords diffus, ou des granites mixtes) ou à la fin (granitessyn- à post-tectoniquesformant des petits massifs circonscrits ou des grands batholites tardifs).
Lesbases de donnéesgéochimiquesmontrent, après filtrage, l'existence de trois intervalles de temps caractérisés par une composition différente des granitoïdes, d'étendue mondiale : 4,0 à 2,5Ga(Archéen), 1,8 à 1,0Ga(Mésoprotérozoïque) et 1,0 à 0Ma(Néoprotérozoïque-Phanérozoïque) : concentrations en éléments incompatibles faibles dans le premier intervalle, élevées dans le deuxième et intermédiaires dans le troisième. La première période de transition (2,5–2,0Ga) peut refléter une diminution de la profondeur de génération desmagmaset de l'épaisseur de lacroûte(en réponse à la propagation d'unesubductionsoutenue autour du globe) et la seconde (1,0–0,5Ga) un refroidissement continu dumanteau, l'augmentation de la résistance mécanique de lalithosphèreet peut-être la subduction de lithosphère continentale.
De nombreux auteurs ont établi des classifications, parfois génétiques, souvent binaires :leucogranitesetgranodioritesde J. Didier & J. Lameyre (1969), granites Iet granites Sde B.W. Chappell & A.J.R. White (1974), série àilméniteet série àmagnétitede S. Ishihara (1977), granitescrustauxC et granitesmantelliquesou mixtes M de J. Didier et al. (1982), etc. Ces classifications binaires ne rendent pas compte totalement de l'hétérogénéité des granites et de la complexité des phénomènes naturels.
La classification de B.W. Chappell & A.J.R. White (1974) a été adaptée par lespétrologuesdu monde entier, et progressivement complétée par le granite de type « M » (1979, Chappell), et le granite de type « A » (Loiselle & Wones 1979). Progressivement, cette classification S-I-M-A en 4 groupes s'est imposée, même si la plupart des pétrologues s'intéressant aux granites reconnaissent qu'elle est à la fois incomplète et ambiguë. Pour autant, aucune autre classification n'a réussi à s'imposer dans le monde des granites.
En 1999, une classification plus générale portant sur lesgranitoïdesles répartit en six grands groupesde minéralogie et de chimie distinctes.
Ils sont d'origines mixtes (mantellique et crustale) et majoritaires dans les zones desubductionoù ils participent à la formation et au recyclage de la croûte continentale. Ce sont les granites de type I.
Les granites calco-alcalins sont présents dans la croûte continentale proche duMoho(discontinuité de Mohorovičić). Ils ont la particularité d'être certes grenus, mais surtout, la présence de microlites (rare) prouve l'activité des enveloppes internes de la Terre.
Associés à la croûte océanique, ils résultent d'une différenciation poussée d'un magma à l'origine basaltique. Les plagiogranites sont très riches en feldspaths plagioclases, d'où leur teinte claire. Des plagiogranites peuvent être observées dans lesophiolitesduChenaillet.
Ils sont issus d'un magmatisme alcalin typique d'un contexte distensif. D'origine mantellique le rapportSr/Sr de ces roches est élevé. Ce sont les granites de type M, ils ont un rôle essentiel dans la formation de la protocroûte (épaississement et enrichissement en certains minéraux).
Ils sont surtout constitués de minéraux appelés feldspaths alcalins. Ils sont reconnaissables par leur pâleur. On y trouve peu depyroxène, mais plus de quartz. Ils sont rares et nécessitent des forages quasi rivaux.
Lesleucogranites(dugrecλευκός/leukós, « blanc ») sont relativement riches en alumine et sont caractérisés par la présence de muscovite (mica blanc) à côté de la biotite. Il s'agit d'un granite à deux micas (par opposition aux granites les plus courants dits granites à biotite, caractérisés par la présence de biotite seule).
La montagne deLocronanest formée sur un pluton de leucogranite. Des intrusions tardives de leucogranite à biotite et muscovite sont à l'origine du Mont-Dol, du Mont-Saint-Michel et de Tombelaine.
Les leucogranites  peuvent présenter différentes teintes. Par exemple, enBretagne:
Le granite d'anatexie(du grecana, « en haut » ettexis, « enfantement », « fusion ») a des contacts diffus, progressifs avec les rochesencaissantesmétamorphiques. L'absence d'auréole de métamorphisme de contact indique qu'il n'y a pas de contraste thermique entre le magma et son encaissant, contrairement au graniteintrusif. Ce granite est dit « concordant » car il ne digère pas l'encaissant. Le passage est progressif entre des roches hautement métamorphiques et le granite d'anatexie par l'intermédiaire de gneiss migmatitiques.
Ce granite a un aspect différent des autres granites. Il a souvent des hétérogénéités, avec des minéraux orientés. Il est issu, dans les zones de subduction, de l'hydratation des péridotites par l'eau provenant de la déshydratation de la croûte océanique subduite, et dans les zones post-collision, la fusion est rendue possible par l'augmentation de la température grâce à la désintégration radioactive des éléments de la croûte continentale.
Dans les deux cas, la croûte continentale subit une fusion partielle. Le piégeage du liquide in situ, conduit à une morphologie de batholite d'anatexie. Si ce magma granitique migre vers la surface, il peut être à l'origine de granites intrusifs formant des massifs circonscrits, « discordants » (batholite intrusif discordant,pluton).
Le granite obtenu peut former desmylonitesou des gneiss mis au jourpar l'érosion.
Ces granites sont de type S (croûte continentale sédimentaire riche en aluminium).
L’histoire du granite commence en carrière d’où il est extrait au moyen duminage(répartition de charges d'explosifs dans des trous réalisés par des forages selon un écartement, appelé maille) ou par sciage au câble diamanté (technique apparue dans les années 1970 dans les carrières de marbre italiennes). Les blocs ainsi extraits sont ensuite acheminés vers les usines ou ateliers où ils subissent plusieurs opérations mécanisées de transformation (dégrossissage aux coins éclateurs et à la masse, débitage par sciage, diverses façons de taille et de finitions de surface) jusqu’à obtenir les produits finis commandés par la clientèle. La taille manuelle reste utilisée pour le façonnage d’un certain nombre de produits.
Le granite est utilisé commematériau de construction(granulats de haute résistance mécanique issus de granitemicrogrenu, pierre dimensionnelle) ou d'empierrement. En raison de satexture, de sa durabilité, de son aptitude au polissage et de sa composition pluriminérale qui lui donne un aspect esthétique et différents coloris (nuancier de granites), il est également employé pour la fabrication de monuments funéraires, sculptures, comptoirs, dallages, bordures de trottoir et, depuis les années 1980, comme matériau d'ornement de cuisines et salles de bain.
De manière plus anecdotique, le granite peut aussi servir d'alternative auxglaçonspour refroidir les boissons. Contrairement aux glaçons, la pierre ne fond pas et ne risque donc pas de dénaturer le goût de la boisson par dilution.
Quelques monuments en granite :
Le granite a été utilisé auNigeriapour fabriquer duverre.
C'est l'une des trois roches officielles de l'État duVermont, auxÉtats-Unis, les autres étant lemarbreet l'ardoise.
Lors de sa cristallisation dans la croûte, le granite reste immobilisé à cet endroit précis, ce qui forme alors un pluton granitique. Le soulèvement des terrains et l'érosiondes couches supérieures rendent observable le pluton granitique. Les affleurements granitiques sont nombreux dans le monde ; en France, on peut les observer par exemple enBretagne, dans lesVosges, dans leMassif central, dans lesAlpes, dans le Jura (Massif de la Serre) et enCorse.
Dans un granite faiblement altéré, le fer de la biotite précipite en hydroxyde de ferFeO(OH)x(minéraux delimoniteougoethite) qui forme des auréoles de couleur rouille autour de ces minéraux, les autres minéraux paraissant sains.
Dans un granite fortement altéré devenu friable (« granite pourri »), les minéraux de biotite tendent à disparaître par hydrolyse (transformés en oxyde ferrique ou enchloritedonnant une teinte verdâtre). Les cristaux de feldspath deviennent ternes, pulvérulents (hydrolyse partielle, car leur ion Alest insoluble) et s'imprégnent progressivement des hydroxydes de fer qui se concentrent au voisinage de petites fissures. Les grains de quartz restent sains.
Les argiles résultent, par néoformation, de l’hydrolyse des biotites et des feldspaths tandis que les cristaux de feldspath (notamment l'orthoseplus résistant à l’altération que leplagioclase, le premier formant des cristaux en relief à la surface du granite pourri) et de quartz non altérés formeront des grains individualisés, l'arène granitiqueprise dans une pâte argileuse.
L'altération mécanique et chimique du granite est facilitée par la présence dediaclaseset de fissuresplus ou moins larges permettant à l’eau ou aux racines des plantes de pénétrer plus facilement à l’intérieur de la roche : le granite possède en effet une porosité de fissures ouvertes (cas d'une roche en décompression) et fermées (cas d'une roche en compression). L'altération périphérique du granite selon une série d'écailles concentriques en pelures d'oignon conduit, en climat tempéré, à la formation de blocs et de boules de granites puis d'unchaosgranitique au pied duquel on observe une arène granitique (voir par exemple le site de la «pierre aux neuf gradins»Soubrebost, dans le département de laCreuse). En climat tropical, l'hydrolyse neutre ou alcaline conduit à des argiles parfois différentes tandis que les ions Aldes feldspaths précipitent sous forme d'hydroxydes (bauxite).
La vitesse de désagrégation du granite dépend du climat, mais s'accélère une fois que le granite est devenu une roche grenue non consolidée de type sable, très perméable en raison de sa porosité d'interstices. En montagne, l'érosion des massifs granitiques donne lieu à différentsmodelés: aiguilles, flèches…
La désagrégation du granite, ayant ainsi libéré le feldspath, le quartz et le mica, est à l'origine de gisements desquels on peut extraire ces différents minéraux.
Le feldspath peut évoluer jusqu'au stade d'argile kaolinique.
Par son abondance, sa grande solidité et son esthétique, le granite est une roche abondamment utilisée dans la confection desculptures monumentalesdepuis laPréhistoire, constituant aussi bien lesmenhirsnéolithiquesque lesobélisqueségyptiens.
LepoèteallemandJohann Wolfgang von Goetheest par ailleurs l'auteur d'un texte intituléÜber den Granit(«Sur le granite»).