Faits :
A.
Le 2 janvier 2010, le Département cantonal genevois du territoire (ci-après: DT) a déposé une première version du projet d'un plan d'extraction n° xxx portant sur l'extraction de 590'000 m 3 de graviers sur la Commune de Cartigny dans le canton de Genève. Ce projet de plan d'extraction a été modifié le 19 avril 2013 et le 25 juillet 2018.
Deux entreprises, A._ et B._SA, se proposaient initialement de conduire ensemble et sur deux fronts l'exploitation de gravières sur une surface totale de 23 ha, aux lieux-dits "Toenaise", "la Bergerie" et "Fin de Vallière". Par la suite, la surface d'exploitation a été réduite à 17 ha, l'entreprise A._ et B._ SA s'est retirée et l'exploitation n'a plus été projetée que sur un seul front.
B.
Un premier rapport d'impact sur l'environnement (ci-après: RIE) a été établi au mois de décembre 2010 et un second en avril 2013. Les bureaux d'experts Ecotec Environnement SA, Viridis environnement Sàrl et HydroGéo Conseils Sàrl, mandatés par les exploitants, y décrivent les résultats des analyses conduites et les mesures préconisées en matière de protection de l'air, contre le bruit, contre les rayonnements non ionisants, des eaux, des sols et de l'agriculture, de la gestion des sites pollués, des déchets, des accidents majeurs, de la conservation de la forêt, de la protection de la nature, du paysage naturel et bâti, du patrimoine bâti, des monuments et de l'archéologie.
Moyennant les mesures préconisées, les eaux souterraines ne subiraient aucun impact significatif. Les sols ne seraient pas significativement impactés pour autant que les concepts d'exploitation et de remblayage soient strictement suivis. Les milieux naturels, faune et flore, ne subiraient également qu'un impact limité, voire positif. Les paysages, les niveaux sonores et l'air ne seraient que faiblement altérés, sans dépassement des normes légales, et à long terme le paysage et la protection de la nature seraient positivement influencées par les mesures de compensation (plantations).
Le 14 février 2011, le Service cantonal d'étude d'impact sur l'environnement (SEIE), devenu le Service cantonal de l'environnement et des risques majeurs (SERMA), a délivré un préavis favorable au projet, sous réserve notamment de la prise en compte de deux demandes portant sur les fiches Eaux-24.
C.
Le projet de plan d'extraction xxx a été mis à l'enquête publique du 18 mars au 21 avril 2011.
Le 20 juin 2011, le Conseil municipal de la Commune de Cartigny a préavisé défavorablement le projet de plan d'extraction.
Une procédure d'opposition a été ouverte du 3 janvier au 2 février 2014; dans le délai imparti, la Commune de Cartigny s'est opposée au plan d'extraction.
Le 12 novembre 2014, le Grand Conseil de la République et canton de Genève (ci-après: Grand Conseil) a été saisi d'un rapport du Conseil d'Etat genevois (ci-après: Conseil d'État) ainsi que d'une résolution proposant le rejet de l'opposition de la commune.
Le 5 mars 2015, la Commission de l'environnement et de l'agriculture du Grand Conseil a déposé son premier apport. Le 27 juillet 2016, la commission a déposé un second rapport, après avoir repris l'examen des textes soumis par le Conseil d'Etat. Une majorité de la commission recommandait l'approbation, une minorité le rejet.
Le 12 mai 2017, le Grand Conseil a adopté la résolution par 43 voix contre 42 et 5 abstentions.
Par arrêté du 13 mars 2019, le Conseil d'Etat a rejeté l'opposition de la commune. Par un deuxième arrêté du même jour, il a approuvé le plan d'extraction xxx.
D.
Le 2 mai 2019, la Commune de Cartigny a recouru contre ces deux arrêtés à la Chambre administrative de la Cour de justice de la République et canton de Genève.
Par arrêt du 10 mars 2020, la Cour de justice a rejeté le recours. Elle a en substance considéré que les modifications entraînées par le retrait de l'un des deux partenaires au projet n'étaient pas essentielles; elles ne nécessitaient pas une nouvelle enquête publique. Le Conseil d'Etat n'avait par ailleurs négligé aucune des modifications intervenues entre le RIE de 2011 et le rapport de 2013. Le plan d'extraction tenait compte de toutes les mesures exigées en matière de pollution atmosphérique. Les risques de pollution des nappes phréatiques étaient également adéquatement prévenus par le plan litigieux.
E.
Agissant par la voie du recours en matière de droit public, la Commune de Cartigny demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt de la Cour de justice et les arrêtés du Conseil d'Etat du 13 mars 2019.
La Cour de justice persiste dans les considérants et le dispositif de son arrêt. Le DT conclut au rejet du recours. Invité à se déterminer, l'Office fédéral du développement territorial (ci-après: ARE), sans prendre de conclusions formelles, souligne que les terres concernées par le projet sont pratiquement toutes des surfaces d'assolement (ci-après: SDA); l'arrêt attaqué étant muet sur ce point, on ignorait si cet aspect avait été pris en compte conformément au droit fédéral. Egalement interpellé, l'Office fédéral de l'environnement (ci-après: OFEV) estime l'arrêt attaqué conforme au droit de l'environnement.
En réplique, la commune recourante soutient que la problématique des SDA soulevée par l'ARE doit également conduire à l'annulation de l'arrêt attaqué. Le DT, par l'intermédiaire de l'Office cantonal de l'environnement, souligne que les principes d'utilisation des SDA ont été pris en compte durant la phase de planification et persiste au surplus dans ses conclusions. Le DT s'est encore déterminé par acte du 12 février 2021. Transmises notamment à la commune recourante, ces dernières écritures n'ont pas suscité d'observations.

Considérant en droit :
1.
En tant qu'il demande l'annulation de l'arrêt de la Cour de justice du 10 mars 2020, le recours est dirigé contre une décision finale (<ref-law>) rendue en dernière instance cantonale (art. 86 al. 1 let. d LTF) dans une contestation portant sur l'application du droit de l'aménagement du territoire et de la protection de l'environnement; il est en principe recevable comme recours en matière de droit public (<ref-law>), aucune des exceptions prévues à l'<ref-law> n'étant réalisée. Dans la mesure où il s'en prend aux arrêtés du Conseil d'Etat du 13 mars 2019, le recours est en revanche irrecevable en raison de l'effet dévolutif complet du recours au Tribunal cantonal (cf. <ref-ruling> consid. 1.2; arrêt 1C_611/2020 du 10 mai 2021 consid. 1.2).
En vertu de l'art. 89 al. 2 let. d LTF, ont qualité pour recourir les autorités auxquelles une autre loi fédérale accorde un droit de recours. Aux termes de l'art. 57 de la loi fédérale du 7 octobre 1983 sur la protection de l'environnement (LPE; RS 814.01), les communes sont habilitées à user des moyens de recours prévus par le droit fédéral et le droit cantonal contre les décisions des autorités fédérales ou cantonales fondées sur la LPE et ses dispositions d'exécution, en tant qu'elles sont concernées par lesdites décisions et qu'elles ont un intérêt digne de protection à ce que celles-ci soient annulées ou modifiées.
En l'espèce, la gravière litigieuse est prévue sur le territoire de la Commune de Cartigny. Celle-ci se plaint des effets négatifs - spécialement sous l'angle environnemental - de cette installation sur son territoire. Elle est ainsi concernée au sens de l'<ref-law> et jouit, à ce titre, de la qualité pour recourir.
Savoir si elle peut également déduire sa légitimité à agir de sa qualité de propriétaire peut ainsi demeurer indécis.
Les autres conditions de recevabilité étant au surplus réunies, il convient en principe d'entrer en matière.
2.
A titre de mesure d'instruction, la commune recourante requiert la transmission du dossier à l'OFEV pour qu'il se détermine sur la validité du contenu et des conclusions du RIE du mois d'avril 2013 (cf. <ref-law>). L'office fédéral s'est déterminé par acte du 18 novembre 2020; la requête est partant satisfaite.
3.
D'après l'<ref-law>, le Tribunal fédéral applique le droit d'office. Il examine librement l'application du droit fédéral. Cela étant, compte tenu de l'exigence de motivation contenue à l'art. 42 al. 1 et 2 LTF, il n'examine en principe que les griefs soulevés, sauf en présence de violations du droit évidentes. Il n'est donc pas tenu de traiter, comme le ferait une autorité de première instance, toutes les questions juridiques pouvant se poser, lorsque celles-ci ne sont pas discutées devant lui (cf. <ref-ruling> consid. 1.7.1; <ref-ruling> consid. 2). A cela s'ajoute que, conformément à l'<ref-law> et en dérogation à l'<ref-law>, le Tribunal fédéral ne connaît de la violation des droits fondamentaux que si un tel moyen a été invoqué et motivé par le recourant, à savoir exposé de manière claire et détaillée (<ref-ruling> consid. 3).
Le Tribunal fédéral conduit son raisonnement juridique sur la base des faits constatés par l'autorité précédente (<ref-law>), sous réserve des cas prévus à l'<ref-law>. Selon l'<ref-law>, le recours ne peut critiquer les constatations de fait que si celles-ci ont été établies de façon manifestement inexacte - notion qui correspond à celle d'arbitraire - ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> et si la correction du vice est susceptible d'influer sur le sort de la cause (<ref-ruling> consid. 6; <ref-ruling> consid. 1.6). La partie recourante doit expliquer de manière circonstanciée en quoi ces conditions seraient réalisées (cf. <ref-law>). A défaut, il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait qui diverge de celui qui est contenu dans l'acte attaqué (<ref-ruling> consid. 2; <ref-ruling> consid. 5.1).
4.
Les zones d'extraction de matériaux et les zones de décharge concrétisent l'obligation d'établir un plan d'aménagement à la laquelle sont soumises les installations de ce type (cf. arrêt 1C_72/2012 du 11 juin 2012 consid. 2.3). La planification de carrières et de décharges n'exige en règle générale pas seulement un plan d'affectation (au sens de l'art. 14 de la loi fédérale sur l'aménagement du territoire du 22 juin 1979 [LAT; RS 700]), mais souvent aussi une planification cantonale au niveau du plan directeur (art. 6 ss LAT; cf. RUDOLF MUGGLI, in Commentaire pratique LAT: Planifier l'affectation, 2016, n. 27 ad art. 18 LAT; voir également WALDMANN/HÄNNI, Raumplanungsgesetz, 2006, n. 32 ad art. 18 LAT).
En droit cantonal genevois, l'art. 6 al. 1 de la loi cantonale du 28 octobre 1999 sur les gravières et les exploitations assimilées (LGEA; RS/GE L 3 10) précise que les plans d'extraction sont des plans d'affectation adoptés par le Conseil d'Etat, conformément à l'article 15 al. 2 de la loi cantonale d'application du 4 juin 1987 de la loi fédérale sur l'aménagement du territoire (LaLAT; RS/GE L 1 30), et selon la procédure prévue à l'article 5 de la loi cantonale sur l'extension des voies de communication et l'aménagement des quartiers ou localités du 9 mars 1929 (LExt; L 1 40). Ces plans définissent les zones de gravières, au sens de l'article 21A LaLAT (art. 6 al. 2 LGEA). Aux termes de l'art. 21A LaLAT, les zones de gravières sont destinées à l'exploitation des gravières, selon la LGEA, qui en fixe la procédure d'adoption et d'extinction;elles sont délimitées, en règle générale, dans la zone agricole; un plan d'extraction en fixe les modalités d'exploitation.
Lorsque, dans l'accomplissement et la coordination de tâches ayant des effets sur l'organisation du territoire, les autorités disposent d'un pouvoir d'appréciation, elles sont tenues de peser les intérêts en présence (art. 3 al. 1 de l'ordonnance fédérale sur l'aménagement du territoire du 28 juin 2000 [OAT; RS 700.1]). C'est en particulier le cas lors de l'établissement des plans directeurs et des plans d'affectation et lors de l'octroi d'autorisations ayant des effets sur l'organisation du territoire (cf. AEMISEGGER/KISSLING, in Commentaire Pratique LAT: Planifier l'affectation, 2016, remarques préliminaires sur la planification, p. 9 s., n. 10).
5.
Invité à se déterminer au stade du recours fédéral (cf. <ref-law>), l'ARE souligne, sans prendre de conclusions formelles, que la question de la protection des SDA - pourtant cardinale en matière d'aménagement du territoire - n'est pas discutée par l'arrêt attaqué. Répliquant à ces observations, la commune recourante estime que cette problématique devrait conduire à l'annulation de l'arrêt entrepris.
5.1. Les surfaces d'assolement sont des parties du territoire qui se prêtent à l'agriculture (art. 6 al. 2 let. a LAT) et qui doivent être préservées en vertu de l'art. 3 al. 2 let. a LAT (arrêt 1C_235/2020 du 16 décembre 2020 consid. 3.1). L'art. 15 al. 3 LAT dispose par ailleurs que l'emplacement et la dimension des zones à bâtir doivent être coordonnés par-delà les frontières communales en respectant les buts et les principes de l'aménagement du territoire; en particulier, il faut maintenir les surfaces d'assolement et préserver la nature et le paysage. Selon l'<ref-law>, les surfaces d'assolement se composent des terres cultivables comprenant avant tout les terres ouvertes, les prairies artificielles intercalaires et les prairies naturelles arables. Elles sont garanties par des mesures d'aménagement du territoire (al. 1). Elles sont délimitées en fonction des conditions climatiques (période de végétation, précipitations), des caractéristiques du sol (possibilités de labourer, degrés de fertilité et d'humidité) ainsi que de la configuration du terrain (déclivité, possibilité d'exploitation mécanisée); la nécessité d'assurer une compensation écologique doit également être prise en considération (al. 2). Aux termes de l'<ref-law>, une surface totale minimale d'assolement a pour but d'assurer au pays une base d'approvisionnement suffisante, comme l'exige le plan alimentaire, dans l'hypothèse où le ravitaillement serait perturbé, cela conformément à l'art. 1 al. 2 let. d LAT. Sur la base des surfaces minimales arrêtées dans le plan sectoriel de la Confédération (<ref-law>), les cantons définissent les surfaces d'assolement dans leur plan directeur, dans le cadre de la délimitation des autres parties du territoire qui se prêtent à l'agriculture (<ref-law>). L'<ref-law> précise que les cantons veillent à ce que les surfaces d'assolement soient classées en zones agricoles; ils indiquent dans leur plan directeur les mesures nécessaires à cet effet. L'<ref-law> demande aux cantons de s'assurer que leur part de la surface totale minimale d'assolement (<ref-law>) soit garantie de façon durable; si cette part ne peut être garantie hors des zones à bâtir, ils prévoient des zones réservées (art. 27 LAT) pour des territoires non équipés sis dans des zones à bâtir.
5.2. Selon la jurisprudence, la protection des terres agricoles et la préservation des surfaces d'assolement revêtent une grande importance (<ref-ruling> consid. 3.3). Cela n'exclut cependant pas que des surfaces d'assolement puissent être utilisées à des fins autres qu'agricoles. Toutefois, il convient d'opérer une pesée d'intérêts complète (<ref-law>) tenant notamment compte du fait que la part cantonale de surface d'assolement doit être garantie de façon durable (<ref-law>). Il y a lieu d'évaluer dans quelle mesure le terrain concerné pourrait à nouveau être cultivé et, lorsque la surface minimale cantonale n'est pas atteinte ou ne l'est que de peu, une compensation doit être opérée (<ref-ruling> consid. 3.3 p. 220; arrêt 1C_15/2018 du 15 avril 2019 consid. 3.1).
5.3. Le plan sectoriel des surfaces d'assolement de la Confédération de février 1992 (PSSDA 1992; disponible à l'adresse www.are.admin.ch, consulté le 31 août 2021) exige du canton de Genève de garantir une surface minimale de 8'400 ha (FF 1992 II p. 1616). Cette exigence a été maintenue lors du remaniement du plan sectoriel des SDA approuvé par le Conseil fédéral le 8 mai 2020 (FF 2020 p. 5615; PSSDA 2020, ch. 3.2 p. 11; disponible à l'adresse www.are.admin.ch, consulté le 31 août 2021). Selon l'inventaire cantonal des surfaces d'assolement mis à jour en 2020, le canton de Genève atteint 8'490,6 ha de SDA (cf. arrêté du Conseil d'Etat du 9 juin 2021 relatif à la modification des plans des surfaces d'assolement du canton, disponible à l'adresse www.ge.ch/document/inventaire-surfaces-assolement-mise-jour-2020, consulté le 31 août 2021). Au chapitre des cas spéciaux, le PSSDA 1992 dispose que les zones d'extraction de gravier ou de sable qui satisfont aux exigences de qualité sont comptées comme SDA aussi longtemps qu'elles ne sont pas exploitées (p. ex. fixation dans le plan directeur, étapes d'extraction). II convient de les enregistrer séparément. Ainsi, les gravières ouvertes et les décharges ne font expressément pas partie de la quote-part cantonale (PSSDA 1992, ch. 6.3 p. 18). Quant au PSSDA 2020, il définit les cas spéciaux comme étant ceux désignant des surfaces vouées à une utilisation spéciale dont les sols sont de qualité de SDA; ces surfaces peuvent être comptabilisées dans l'inventaire des SDA pour autant que cette utilisation spéciale ne porte pas atteinte à leur qualité de SDA et qu'en cas de pénurie grave, il soit possible d'y obtenir à nouveau, dans le délai d'une année, le rendement habituel dans la région en plantes déterminantes pour l'approvisionnement du pays (PSSDA 2020, ch. 6.2 p. 20). S'agissant spécifiquement des zones d'extraction, le rapport explicatif du PSSDA 2020 précise que les surfaces agricoles non encore utilisées, comprises dans ces zones, peuvent être comptabilisées; il en va de même des surfaces réhabilitées (cf. ARE, Rapport explicatif du 8 mai 2020 relatif au plan sectoriel des surfaces d'assolement, ch. 4.7 p. 25 s.).
5.4. En l'espèce, comme le relève l'ARE dans ses observations du 3 septembre 2020, les terres concernées par le projet (17 ha) sont pour l'essentiel des surfaces d'assolement. L'office fédéral souligne que l'arrêt attaqué ne traite cependant pas de cette problématique. On ignorait ainsi comment la protection des SDA avait été prise en compte; de même ne savait-on pas si la nécessaire pesée des intérêts avait été effectuée, le cas échéant, en conformité avec le droit fédéral.
5.4.1. A l'examen du dossier, on relève, comme le reconnaît au demeurant le DT, que le RIE 2013, dans son exemplaire versé au dossier, a été amputé du chapitre consacré aux SDA (p. 49 à 62), ce grief n'ayant pas été soulevé devant l'instance précédente. En réponse aux observations de l'ARE, le DT n'a cependant produit céans qu'une unique page consacrée à ce chapitre. Il est vrai toutefois que le dossier de la cause renferme une série d'autres éléments liés à la remise en état des terrains agricoles. Le plan d'extraction litigieux prévoit que les sols remis en état devront répondre aux exigences de l'ARE pour être réintégrés dans l'inventaire SDA; ils devront notamment présenter une épaisseur minimale non foisonnée de 70 cm. Il ressort en outre de l'arrêt attaqué qu'une pente de l'ordre de 1% est prévue après exploitation, ce qui reste compatible avec les critères de qualité des SDA (à ce propos, cf. ARE, Rapport explicatif du 8 mai 2020 précité, ch. 2.1 p. 7). Toutefois, avec l'ARE, force est de constater que cette dernière exigence a essentiellement été définie non en lien avec la réintégration dans les SDA, mais pour assurer l'écoulement des eaux. Le RIE 2013, dans sa version incomplète versée au dossier, mentionne par ailleurs certes les conditions d'une remise en état; il ne s'agit cependant que d'un tableau de synthèse ne fournissant - par définition - guère d'informations concrètes sur les mesures exigées (cf. RIE 2013, ch. 6 p. 62 ss, en particulier p. 63 in fine). Cela ne permet en particulier pas de déterminer si la remise en état aboutira réellement à une situation répondant à nouveau aux critères de qualité de SDA ni le délai dans lequel un tel retour pourra être réalisé, spécialement en cas de pénurie grave. A ce propos et comme le relève l'ARE, on ignore, à teneur du dossier, si les travaux seront suivis par un spécialiste des sols (suivi pédologique). En revanche, s'agissant des garanties financières visant à assurer le respect des obligations de l'exploitant, notamment s'agissant des mesures de restitution de la fertilité des sols - point également soulevé par l'ARE -, il faut concéder au DT que cette question devra, en vertu du droit cantonal (cf. art. 10 let. e LGEA), être résolue au stade ultérieur de la délivrance de l'autorisation d'exploiter.
5.4.2. Les différents éléments versés au dossier ne permettent par ailleurs pas non plus de conclure qu'une réelle et complète pesée des intérêts aurait été opérée dans le cadre de l'adoption du plan litigieux ni a fortiori d'en examiner la conformité au droit fédéral. S'il ressort du dossier que le périmètre concerné figure au plan directeur cantonal des gravières (cf. arrêté du Conseil d'Etat du 13 mars 2019 p. 7; rapport et proposition de résolution du Conseil d'Etat du 12 novembre 2014 p. 2), on ne discerne pas quel intérêt justifierait concrètement l'utilisation des SDA concernées à d'autres fins qu'agricoles. Le dossier contient certes une série de rapports établis par les autorités politiques cantonales - produits par la commune. On ne parvient cependant pas à en extraire une réelle pesée des intérêts ni à identifier un intérêt prépondérant, lié notamment au besoin en gravier; celui-ci n'est en effet évoqué que de façon laconique (cf. rapport et proposition de résolution du Conseil d'Etat du 12 novembre 2014 p. 10). La nécessité d'exploiter la gravière en cause apparaît d'autant moins évident que des "gravières d'importance vont s'ouvrir dans la région de Bernex" ( ibidem p. 11; voir également rapport de la Commission de l'environnement et de l'agriculture du Grand Conseil du 5 mars 2015, rapport de la minorité, p. 55). Il ressort en revanche de ces documents que l'exploitation de la gravière litigieuse vise à garantir "le maintien d'un nombre d'acteurs suffisant dans la branche du gravier et ainsi d'assurer un marché équilibré" (rapport et proposition de résolution du Conseil d'Etat du 12 novembre 2014 p. 11); on peut douter que le maintien de la concurrence constitue un intérêt supérieur à la préservation des meilleures terres agricoles. Cela étant, au regard des particularités de la cause, la question des SDA n'ayant été réellement soulevée qu'au stade du recours fédéral par l'ARE, et du large pouvoir d'appréciation dont bénéficient les autorités locales de planification (cf. art. 2 al. 3 LAT), on ne saurait exclure tout intérêt justifiant une atteinte - provisoire - aux surfaces d'assolement. A ce stade, le dossier ne renferme cependant pas les éléments nécessaires à cet examen.
5.5. Pour ce motif, le recours doit être admis et la cause renvoyée à l'instance précédente - libre à celle-ci de retourner le dossier aux autorités de planification -, pour compléter le dossier cantonal et procéder à une pesée complète des intérêts; dans ce cadre, il conviendra notamment de déterminer et de tenir compte des besoins auxquels répond effectivement l'adoption du plan d'extraction litigieux, spécialement eu égard aux gravières d'importance présentes et projetées dans le canton. De même s'agira-t-il de déterminer et de prendre en considération les mesures de remise en état du sol exigée de l'exploitant et la durée nécessaire à une réintégration aux SDA. En revanche, pour les motifs exposés ci-dessous, il apparaît que les questions environnementales liées à la protection de l'air et des eaux ont d'ores et déjà valablement été prises en compte.
6.
Invoquant l'ordonnance fédérale du 16 décembre 1985 sur la protection de l'air (OPair; RS 814.318.141.1), la commune recourante avance que les chiffres et conclusions du RIE ne seraient pas fiables pour estimer valablement les émissions de dioxyde d'azote (NO2), le niveau de pollution global en NO2 et la concentration de poussières fines (PM10).
6.1. Les pollutions atmosphériques, le bruit, les vibrations et les rayons sont limités par des mesures prises à la source (<ref-law>). Indépendamment des nuisances existantes, il importe, à titre préventif, de limiter les émissions dans la mesure que permettent l'état de la technique et les conditions d'exploitation et pour autant que cela soit économiquement supportable (<ref-law>).
Les nouvelles installations stationnaires doivent être équipées et exploitées de manière à ce qu'elles respectent la limitation des émissions fixée à l'annexe 1 (<ref-law>). L'<ref-law> prévoit des exigences complémentaires ou dérogatoires pour certaines installations, notamment les machines de chantier et leurs systèmes de filtres à particules, selon les exigences de l'annexe 4 (let. c). Si des exploitations artisanales ou industrielles comportent des phases de travail provoquant de fortes émissions de poussières, par exemple transport par tapis roulant, broyage, tri ou chargement de produits formant de la poussière, il faut récupérer les effluents gazeux et les acheminer vers une installation de dépoussiérage (ch. 43 al. 1 annexe 1 OPair). Lors de l'entreposage ou du transbordement en plein air de produits formant des poussières, il y a lieu de prendre des mesures empêchant les fortes émissions de poussières (ch. 43 al. 2 annexe 1 OPair). Les émissions seront captées aussi complètement et aussi près que possible de leur source, et évacuées de telle sorte qu'il n'en résulte pas d'immissions excessives (<ref-law>).
S'il est à prévoir qu'une installation projetée entraînera des immissions excessives, quand bien même elle respecte la limitation préventive des émissions, l'autorité impose une limitation d'émissions complémentaire ou plus sévère (<ref-law>). La limitation des émissions sera complétée ou rendue plus sévère, de manière à ce qu'il n'y ait pas d'immissions excessives (art. 5 al. 2 OPAir). L'annexe 7 OPair fixe les valeurs limites d'immissions.
6.2. En l'espèce, la Cour de justice a fait siens les calculs et prévisions effectués par les bureaux d'ingénieurs auteurs du RIE 2013. Elle a rappelé que le rapport avait été approuvé par le Service cantonal de l'environnement et des risques majeurs (SERMA), qui avait recueilli et analysé les préavis des différents services spécialisés de l'Etat concernés. Les mesures de protection prévues par le RIE permettaient de respecter les valeurs fixées par l'OPair tant s'agissant d'émissions de NO2 que de PM10.
La recourante conteste cette appréciation et reproche en particulier au RIE d'avril 2013, sur lequel se fonde le plan d'extraction litigieux, de ne pas estimer de façon fiable les émissions de NO2. Elle rappelle qu'entre l'établissement du premier RIE de décembre 2010 et celui d'avril 2013, le projet de plan d'extension a subi une profonde modification, en raison du départ de l'une des entreprises initialement intéressée au projet: alors que l'extraction était à l'origine prévue sur deux fronts, elle ne l'était plus que sur un unique front. La durée d'exploitation était passée de 6-8 ans à 8 ans. L'activité de la gravière demeurerait grosso modo néanmoins la même de sorte qu'on ne voyait pas comment la pollution par NO2 pourrait diminuer de 45 %, pour passer de 3,5 tonnes à 1,9 tonnes par an. En outre, alors que l'annexe 7 à l'OPair fixe à 30 μg/m3 la limite pour le NO2 (moyenne annuelle), la station de mesure de Passeiry, située non loin de l'implantation de la gravière, indiquerait une concentration annuelle moyenne de 14 μg/m3. Or, selon le RIE, la gravière entraînerait un doublement des émissions de NO2 de sorte qu'on ne pourrait, à comprendre la recourante, exclure un dépassement des limites fixées par l'OPair. S'agissant enfin des PM10, aucun élément ne permettrait de conclure que la concentration de 20 μg/m3 (moyenne annuelle) ne serait pas également dépassée, sachant que la station de Passeiry indique une concentration de 14 μg/m3.
6.2.1. A la lecture des critiques émises par la recourante, on peut se demander si celles-ci ne relèvent pas de la contestation des faits, respectivement de l'appréciation des preuves, comme le soutient au demeurant le DT. En effet, bien que la recourante mentionne les dispositions de droit fédéral prétendument violées, elle se contente en réalité d'opposer sa propre appréciation des aspects techniques à celle des auteurs du RIE 2013, validé par les autorités cantonales spécialisées ainsi que par l'instance précédente; la recourante ne remet en revanche ni en cause la méthodologie employée ni ne prétend que les résultats figurant dans le RIE dépasseraient, en tant que tels, les limites fixées par l'OPair. Il s'ensuit que l'on peut douter que l'argumentation développée par la commune réponde aux exigences générales de motivation du recours fédéral (cf. <ref-law>) et a fortiori aux exigences accrues applicables aux griefs constitutionnels, singulièrement à l'arbitraire dans la constatation des faits et l'appréciation des preuves (cf. <ref-law>; cf. consid. 3 supra).
6.2.2. Quoi qu'il en soit, à les supposer recevables, on ne discerne pas dans les explications de la recourante d'éléments commandant de s'écarter de l'appréciation des autorités cantonales spécialisées, que le Tribunal fédéral n'examine d'ailleurs qu'avec retenue (cf. <ref-ruling> consid. 9.3 p. 199; arrêts 1C_124/2018 du 4 juin 2019 consid. 3.2; 1C_72/2017 du 14 septembre 2017 consid. 3.2; voir également THIERRY TANQUEREL, Manuel de droit administratif, 2e éd. 2018, n. 508 p. 176 et les références). L'OFEV, dont la recourante a expressément sollicité l'avis, confirme de surcroît les conclusions du RIE. S'agissant des émissions de NOx (oxyde d'azote) des machines nécessaires au fonctionnement de la gravière, l'office fédéral considère que les chiffres retenus pour 2013 sont réalistes. Il rappelle qu'avec les machines modernes (cf. règlement UE 2016/1628, disponible à l'adresse https://eur-lex-europa.eu; pour une chronologie de l'évolution des prescriptions sur les gaz d'échappement, cf. OFEV, Evolution de la législation suisse relative aux gaz d'échappement des véhicules à moteur et des machines, 2019, Annexe A1 p. 30 ss, en particulier p. 33) les facteurs d'émission sont plus faibles, "en moyenne environ un tiers des émissions spécifiques de 2011", pouvant expliquer la différence de 1,6 tonnes de NOx entre le RIE 2010 et le RIE 2013.
6.2.3. En ce qui concerne la limitation des émissions de poussières, l'OFEV estime que les mesures préconisées par le RIE (cf. RIE 2013 n. 5.1.3 p. 21) sont conformes aux recommandations de l'aide à l'exécution de 2003 (OFEFP [ancien Office fédéral de l'environnement, des forêts et du paysage], Gravières, carrières et installations similaires - L'environnement pratique: informations concernant l'OPair n° 14, 2003, p. 7; <ref-law>; à ce propos, voir également arrêt 1C_568/2017 du 7 mars 2019 consid. 3.1, publié in DEP 2019 p. 439); elles sont suffisantes au regard du type d'activité projetée et de la situation de la gravière par rapport au village: ce dernier est situé à 200 m du périmètre d'exploitation, en marge de l'axe des vents; aucun traitement des matériaux n'est par ailleurs prévu sur le lieu d'excavation.
6.2.4. S'agissant du respect des valeurs limites d'immissions de NO2 et de PM10 de l'annexe 7 OPAir et après avoir actualisé les mesures du RIE 2013 (datant de 2008; cf. RIE 2013, ch. 5.1.1 p. 19) sur la base du rapport sur la qualité de l'air du Service cantonal de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants (SABRA) de 2020, l'OFEV souligne que la qualité de l'air n'a cessé de s'améliorer, avec une baisse des valeurs moyennes pour le NO2 et les PM10, pour conclure qu'il n'y a pas de situation critique à Passeiry/Cartigny. Même avec une augmentation de 8% des émissions de NO2, selon le RIE 2013 (cf. RIE 2013, ch. 5.1.2 p. 20), les limites de l'annexe 7 OPair seraient toujours respectées. L'OFEV estime enfin que les mesures préconisées par le RIE 2013 permettront également de respecter les valeurs limites d'immission de l'annexe 7 s'agissant des PM10 (cf. RIE 2013 n. 5.1.3 p. 21; consid. 6.2.3 ci-dessus).
6.3. Sur le vu de ces explications de l'office fédéral compétent - sur lesquelles la recourante ne revient au demeurant pas en réplique -, qui confirment l'appréciation des autorités précédentes et répondent à chacune des prétendues contradictions soulignées par la recourante, il n'y a pas lieu de revenir sur la conformité du projet à l'OPair. Pour peu qu'il soit recevable, le grief est rejeté.
7.
Selon la recourante, le plan d'extraction litigieux porterait atteinte aux eaux souterraines; elle mentionne l'art. 44 al. 3 de la loi fédérale du 24 janvier 1991 sur la protection des eaux (LEaux; RS 814.20).
7.1. Selon l'<ref-law>, quiconque entend exploiter du gravier, du sable ou d'autres matériaux ou entreprendre des fouilles préliminaires à cette fin doit obtenir une autorisation (al. 1). Ces exploitations ne sont pas autorisées dans les zones de protection des eaux souterraines (al. 2 let. a), au-dessous du niveau des nappes souterraines exploitées (let. b), dans les cours d'eau, lorsque le débit solide charrié ne compense pas les prélèvements (let. c). L'exploitation de matériaux peut être autorisée au-dessus de nappes souterraines exploitables à condition qu'une couche protectrice de matériau soit maintenue au-dessus du niveau le plus élevé que la nappe peut atteindre. L'épaisseur de cette couche sera fixée en fonction des conditions locales.
7.2. Comme le rappelle l'OFEV, dans le secteur du projet litigieux, on est en présence de deux nappes phréatiques superposées, à savoir, premièrement, une nappe superficielle appelée nappe de la Champagne qui relève du domaine privé et qui n'est pas exploitée pour l'alimentation en eau potable; deuxièmement, une nappe principale, appelée nappe d'accompagnement du Rhône, qui constitue un aquifère d'importance régionale qui relève du domaine public et qui est exploitable mais non exploité actuellement.
7.3. A l'examen de son mémoire, il apparaît que le grief de la recourante porte exclusivement sur la nappe de la Champagne, respectivement sur les résurgences de celle-ci sur la réserve naturelle du Moulin-de-Vert. La recourante soutient que le remplacement du volume de gravier extrait de la nappe de la Champagne par des matériaux de remblai peu perméables ne permettrait pas de garantir que les eaux de surfaces s'infiltrent et rechargent la nappe, en dépit de la réalisation de bandes graveleuses et de l'obligation de réaliser une étude hydrologique complémentaire dans le cadre de la délivrance de l'autorisation d'exploiter. Le "plan d'extraction litigieux aura un impact certain sur les résurgences de la réserve naturelle du Moulin-de-Vert, dont le maintien du débit ne [serait] pas garanti".
Comme le reconnaît d'ailleurs la recourante, à tout le moins implicitement, l'<ref-law> ne s'applique pas à la nappe de la Champagne, celle-ci n'étant, selon le canton, pas exploitable (cf. observations de l'OFEV du 18 novembre 2020, ch. 4.1 p. 4 s.; sur cette question, voir ZUFFEREY/EGGS, Commentaire de la loi sur la protection des eaux et de la loi sur l'aménagement des cours d'eaux, n. 29 ss ad <ref-law>). On peine dans ces conditions à comprendre la portée de son grief, d'ailleurs pour l'essentiel limité à des considérations d'ordre général livrées sur un mode strictement appellatoire. La recourante ne discute pas les considérants de l'arrêt attaqué et ne tente pas de démontrer que le RIE 2013 renfermerait des contradictions ou des erreurs éveillant des doutes quant aux conclusions prises par ses auteurs en matière de protection des eaux (cf. RIE 2013, ch. 5.4 p. 26 ss). C'est également sans aucune motivation qu'elle invoque - en passant - une violation du droit cantonal, singulièrement de l'art. 2 al. 2 LGEA. Rien ne commande par conséquent de s'écarter des études conduites par des bureaux spécialisés au sujet des nappes phréatiques - validées par les autorités cantonales compétentes -, qui concluent à une incidence négligeable des effets de l'exploitation des gravières sur la circulation de l'eau, et notamment les résurgences du Moulin-de-Vert (cf. RIE 2013, ch. 5.4.2 p. 39 s.); l'OFEV le confirme du reste, qualifiant également de négligeable l'impact du projet sur les eaux souterraines, aux termes de ses observations circonstanciées du 18 novembre 2020, sur lesquelles la recourante ne revient d'ailleurs pas.
En définitive, faute de répondre aux exigences de motivation du recours fédéral (cf. consid. 3 ci-dessus), le grief doit être déclaré irrecevable.
8.
Pour les motifs développés au consid. 5 ci-dessus, le recours doit être admis et l'arrêt cantonal annulé. La cause est renvoyée à la Cour de justice pour qu'elle complète son dossier et procède à la pesée complète des intérêts commandée par le droit fédéral s'agissant de l'atteinte aux surfaces d'assolement (cf. consid. 5.5). Le présent arrêt est rendu sans frais, le DT agissant dans le cadre de ses attributions officielles. Pour le même motif (cf. <ref-law>), la commune recourante n'a, malgré l'issue du litige, pas droit à des dépens: en dépit de sa qualité de propriétaire, celle-ci agit, de son aveu même, dans l'intérêt de ses habitants, spécialement en lien avec la protection contre la pollution.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est admis. L'arrêt attaqué est annulé et la cause renvoyée à la Chambre administrative de la Cour de justice de la République et canton de Genève pour nouvelle décision dans le sens des considérants.
2.
Il est statué sans frais.
3.
Il n'est pas alloué de dépens.
4.
Le présent arrêt est communiqué au mandataire de la recourante, au Conseil d'Etat de la République et canton de Genève, à la Chambre administrative de la Cour de justice de la République et canton de Genève, à l'Office fédéral du développement territorial ainsi qu'à l'Office fédéral de l'environnement.
Lausanne, le 8 septembre 2021
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Kneubühler
Le Greffier : Alvarez