MAGMA TERRESTRE

Magmatologie expérimentale

Les magmas ne sont pas observables in situ, c'est-à-dire dans les conditions de leur genèse. Les laves échantillonnées en surface sont le produit de l'évolution des magmas, formés en profondeur, au cours de leur ascension. Une large part des connaissances que nous en avons viennent de l'expérimentation. James Hutton (1726-1797), un des fondateurs de la géologie moderne, comprit que les granites se sont formés par refroidissement d'une roche liquide, un magma donc – théorie appelée « plutonisme » –, et non par précipitation dans l'eau comme on le croyait à l'époque (le « neptunisme »). Ses conclusions résultaient d'observations de terrain, notamment de filons granitiques recoupant des schistes à Glen Tilt (Écosse). James Hutton inspira un autre écossais, James Hall (1761-1832), qui, en menant les premiers travaux sur la fusion des roches, démontra l'effet du taux de refroidissement sur la cristallisation du magma et l'importance de la pression sur la stabilité de certaines phases. Dans la première moitié du xx^e siècle, Norman Levi Bowen (1887-1956) comprit l'évolution chimique d'un magma basaltique par cristallisation fractionnée et put ainsi établir les « séries de Bowen », un des fondements de la pétrologie. Puis Orville Frank Tuttle (1916-1983) expliqua la genèse des magmas granitiques. Bowen utilisait des fours à trempe rapide ; Tuttle, lui, mit au point un dispositif capable d'atteindre des températures élevées et de hautes pressions ; cela lui permit de contrôler non seulement la pression mais aussi la teneur en éléments volatils. Aujourd'hui, la magmatologie expérimentale dispose d'une large palette d'outils et, à l'étude des produits de fusion, s'ajoute celle des propriétés physiques (densité, viscosité, structure) de ces derniers.