Pour classer les roches volcaniques ou effusives (structure microlithique) on peut utiliser le même principe que celui des roches magmatiques de profondeur(dites plutoniques) basé sur la présence ou non de certains minéraux majeurs qui reflète le chimisme de la roche (saturation en silice, alcalinité…). Mais contrairement à ces dernières la rapidité du refroidissement ne permet souvent que de cristalliser de petits cristaux, invisibles à l'œil nu, voire seulement du verre volcanique. C'est la mésostase. La mésostase est souvent accompagnée de phénocristaux, mais ceux-ci ne représentent qu'une petite partie de la roche. Pour déterminer précisément la roche il faut faire appel à une analyse chimique (on expliquera tout de même ultérieurement comment approcher du type de roche en regardant les phénocristaux lorsqu’ils sont visibles). La roche sera placée ensuite dans son champ pétrographique grâce au calcul de la norme. En effet la classification des roches magmatiques étant basée sur la présence et l'exclusion des minéraux majeurs, il faut reconstituer la minéralogie de la roche comme si elle avait entièrement cristallisée. Par exemple si nous prenons un basalte tholéitique, qui fait partie des roches sursaturées en silice, nous ne retrouverons jamais des phénocristaux de quartz dans la roche car la silice a tendance à rester dans la mésostase, c'est seulement avec le calcul de la norme qui fait apparaître des minéraux virtuels que nous pouvons correctement déterminer la roche.

Les principaux minéraux rencontrés dans les roches volcaniques et qui servent à établir la classification sont les suivants:

• quartz (SiO2);

• feldspaths alcalins, orthose principalement: (Si3Al)O8 K

• plagioclases compris entre le pole albite (sodique) : (Si3Al)O8 Na et le pole anorthite calcique:(Si2Al2)O8Ca

  • pour les plagioclases, An<50 signifie que la roche est plus sodique que calcique (c’est-à-dire est que les plagioclases contenus dans la roche ont une composition plus proche de l'albite),

  • An>50 l'inverse (c’est-à-dire une composition plus proche du pôle calcique, l'anorthite);

• feldspathoïdes (roches sous-saturées);

• olivines, pyroxènes et amphiboles constituent les minéraux ferro-magnésiens qui apportent leur couleur sombre à la roche.

L'on distingue 3 grands champs majeurs, qui ont pour origine le degré de saturation en silice de la roche. Ainsi une roche sera dite sur-saturée en silice si elle exprime du quartz(sous forme de phénocristaux comme dans la rhyolite ou seulement sous forme virtuelle ou normative comme dans les basaltes tholeitiques). Une roche sera dite sous-saturée si elle contient des feldspathoïdes minéraux extrêmement déficitaires en silice. Entre les deux se situent les roches dites saturées qui ne contiendront ni quartz ni feldspathoides (dans la limite d'une tolérance de 10 %) mais seulement des feldspaths minéraux beaucoup moins déficitaires en silice que les feldspathoïdes.

Aucune roche ne peut contenir à la fois des feldspathoïdes et du quartz, car il réagirait pour donner des feldspaths, c'est ce qui fait l'efficacité de cette classification grâce à l'exclusion mutuelle de ces deux minéraux.

Il ne faut pas non plus confondre saturation en silice et teneur en silice. Ainsi une roche à 60 % de silice (taux moyen pour une roche) pourra faire partie des trois catégories de roches énumérées. En effet, le terme de saturation exprime la richesse en silice par rapport aux alcalins et non sa teneur absolue. Une roche très riche en alcalins pourra ne pas exprimer de quartz (donc ne pas être sur-saturée)tout en ayant beaucoup de silice, par contre si la roche est très pauvre en alcalins le quartz pourra apparaitre dès de faibles taux en silice.

Ces trois champs énumérés sont ensuite recoupés en fonction de leur degré de différenciation qui est parallèle à la teneur en ferro-magnésiens. Ceci sera détaillé dans le chapitre consacré aux séries volcaniques.
La classification des roches à structure vitreuse ou cryptocristalline ne peut se faire qu'à partir de l'étude de leur composition chimique.