IV.A. Plus y'a de silice, mieux ça fond !

Le diagramme ci-contre montre la gamme de températures auxquelles différents minéraux cristallisent. Observez que tous les minéraux ne cristallisent pas aux mêmes températures. Lorsque le magma refroidit, ils vont donc cristalliser successivement, dans un ordre précis, qui se trouve suivre assez bien leur richesse en silice. Le premier minéral à cristalliser est l'olivine (très pauvre en silice) autour de 1300°C, suivi à une température un peu plus faible du pyroxène (un peu plus riche en silice), puis des amphiboles vers 1000°C,  de la la biotite puis presque à la toute fin du quartz (silice pure) pour peu qu'il reste encore du liquide à cristalliser.

On peut aussi regarder ce diagramme dans l'autre sens : lorsque vous chauffez une roche pour la faire fondre, l'ordre dans lequel ils fondent est inverse à la cristallisation : le quartz fond à partir de 500°C, puis c'est rapidement le tour de la biotite, puis des amphiboles à 700°C etc...

En résumé et pour faire simple, plus un minéral est riche en silice, plus il fond tôt et cristallise tard.

IV.B. La cristallisation fractionnée

Lors de leur remontée vers la surface, les magmas peuvent être bloqués en profondeur, à l'intérieur d'une chambre magmatique située au sein de la croûte continentale. Ils vont alors lentement refroidir et commencer à cristalliser. Les premiers minéraux qui se forment (olivine et pyroxènes) sont les plus pauvres en silice, et proportionnellement les plus riches en oxydes métalliques (qui forment le reste du magma).  Une fois cristallisés, ces minéraux sédimentent par gravité au fond de la chambre magmatique et se séparent ainsi de la phase liquide, piégeant au passage beaucoup d'oxydes métalliques et peu de silice. Ainsi le volume du liquide certes diminue, mais sa teneur en silice augmente*: c’est le processus de cristallisation fractionnée.

IV.C. L' assimilation crustale

Un second processus intervient dans la différenciation des magmas : l’assimilation crustale. Le magma, qui séjourne dans une chambre magmatique au sein de la croûte continentale, est suffisamment chaud (900°C) pour faire fondre les minéraux riches en silice de la roche acide encaissante (=autour de lui). En effet, nous l'avons vu, le point de fusion de ces minéraux, comme le quartz abondant dans les roches acides et constitué de silice pure, est très bas (500°C). En incorporant/assimilant ce liquide issu de la fusion des minéraux riches en silice de l'encaissant, le magma s’enrichit en silice.

IV.D. L’accrétion continentale au cours des temps

Les magmas des zones de subduction produisent des roches de composition intermédiaires et acides, donc des roches de la croûte continentale. On parle donc d’accrétion continentale. 

La datation des roches de la CC montre que l’essentiel de la CC s’est formée entre -3 et -1 milliard d’années. Aujourd’hui, la production de CC au niveau des zones de subduction est quasiment compensée par sa destruction par l’érosion.