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Les roches
Roches et minéraux


Sommaire de la page (Articles, Dossiers, Études...) : Opération "Un géologue sur le Tour de France (2011)" / Le patrimoine géologique en Bretagne / Le futur code minier se précise / Les clés d'identification des minéraux /

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Quartz enfumé (face = 6 cm) / Géode dans des mylonites /
La chapelle au Riboul / Mayenne / 1968
Les roches sont les constituants de notre sous-sol. Elles sont le plus souvent invisibles puisqu'elles sont recouvertes par les sols.



Ce n'est qu'à la faveur des affleurements naturels ou au gré de travaux (excavations, tranchées, carrières, etc.) que l'on peut les observer. Bien qu'il existe des roches liquides (pétrole, goudrons), la plupart d'entre elles sont des agrégats, consolidés ou non, de minéraux ou de substances amorphes ou verres.

Les roches solides ne présentent pas toutes la même dureté : la roche la plus tendre est le talc, la plus dure, le diamant. Le diamant n'est pas la substance la plus dure sur la Terre, certains composés minéraux de synthèse peuvent être plus durs que lui, c'est le cas, par exemple, de composés à base de bore.

Classement des roches en fonction de leur dureté :

Roches rayées par l'ongle : 1 Talc / 2 Gypse / 3 Calcite

Roches plus dures que l'ongle et moins dures que le verre : 4 Fluorine / 5 Apatite / 6 Orthose

Roches rayant le verre : 7 Quartz / 8 Topaze / 9 Corindon / 10 Diamant

Les roches peuvent être d'origine sédimentaire, métamorphique ou magmatique.

Les roches sédimentaires se forment à la surface de la Terre ou dans les eaux par accumulation des matériaux qui s'accumulent le plus souvent en strates primitivement horizontales. Ces roches peuvent être secondairement déformées ou plissées sous les effets des forces tectoniques affectant la croûte terrestre (orogenèse, volcanisme, séismes, etc.).

La nature des roches sédimentaires dépend de plusieurs facteurs : d'abord l'origine des matériaux (détritiques, chimiques, biologiques), puis les modalités qui ont présidé à leur transport jusqu'au lieu de l'accumulation (eau, vent), enfin à celles qui ont présidé à leur dépôt (le plus souvent les matériaux les plus gros et / ou les plus denses se déposent plus profondément que les matériaux les plus fins ou les moins denses).

Les roches sédimentaires d'origine détritiques prennent leur origine dans les phénomènes d'altération et d'érosion des roches préexistantes. Le vent, la pluie, la neige, l'alternance du gel et du dégel, etc. sont les facteurs les plus importants d'altération des roches. Les matériaux arrachés sont, selon leur taille, entraînés par le vent ou les eaux de ruissellement jusqu'à un endroit où ils se déposent (colluvions, alluvions, lœss, formations dunaires et autres atterrissements).

Les roches sédimentaires détritiques peuvent rester en surface ou bien être progressivement recouvertes par d'autres matériaux et subir de leur part une plus ou moins forte compression.

Les roches détritiques de surface peuvent rester meubles (sales, graviers, galets, argiles, limons, silts, etc.) ou bien former des conglomérats, le plus souvent par cimentation des grains avec différents sels dissous présents avec les grains. La formation des agglomérats est largement facilitée lorsque les roches subissent de fortes pressions.

Les poudingues et les brèches sont de tels conglomérats grossiers respectivement à fragments arrondis et à fragments anguleux. Les grès sont des conglomérats formés de particules sableuses siliceuses souvent de très petite taille. Les grès sont des roches très peu sensibles à l'abrasion et à l'érosion. C'est une des raisons pour lesquelles ces roches occupent des points culminants dans les paysages. Les pélites sont des agglomérats formés à partir de limons ou de silts (mélange de sables fins et de limons). Les schistes sont des agglomérats d'argiles.

Les roches sédimentaires d'origine biologique et / ou chimique proviennent soit de la seule accumulation d'organismes végétaux ou animaux, le plus souvent planctoniques (boues à nummulites, globigérines ou à radiolaires), soit de l'accumulation de sels quand ils arrivent en saturation dans les eaux (sel gemme, gypse, carbonate de calcium), soit par précipitation de sels ou d'autres produits comme de la matière organique, précipitation favorisée par une intense activité biologique (craie, calcaires, dolomies, pétrole, charbon, bitumes, etc.).

Différentes roches sédimentaires :

À grains arrondis Roches détritiques Graviers
Sables et grès
Argiles, silts ou limons

À grains non arrondis Roches d'origine biologique et / ou chimique Calcaires, dolomites
Évaporites
Charbon, pétrole
Minerais de fer



Les roches métamorphiques se forment à très grande profondeur et se retrouvent à la surface à la faveur de différents phénomènes tectoniques (mouvement de plaques, orogenèse). Ces roches sont très souvent des roches sédimentaires qui sont recristallisées quand elles subissent de formidables pressions et températures.

On distingue deux types de métamorphismes : le métamorphisme de contact et le métamorphisme régional.

Le métamorphisme de contact se produit, comme son nom l'indique, le plus souvent quand les roches en place sont pénétrées par des roches intrusives. La recristallisation des roches s'observe de quelques mètres à quelques centaines de mètres concentriquement autour de la roche plutonique ou de la lave.

Le métamorphisme général intervient lorsque les roches en place sont soumises à de fortes pressions et / ou de fantastiques contraintes le plus généralement liées à des mouvements orogénétiques. Le métamorphisme général se produit à des profondeurs de 10 à 30 km et pour des températures comprises entre 300 et 1000° C.

Différentes roches métamorphiques :

Grains fins et non foliés Silts, limons Pélites
Grains fins monominéraux Calcite
Silice
Silicates de Fe et de Mg
Marbres
Quartzites
Amphibolites
Grains foliés Fins (argile)
Moyens
Grossiers
Ardoises
Micaschistes
Gneiss
Gros grains, non foliés . Granulites


Les roches magmatiques ou roches ignées sont des roches en provenance du magma où elles étaient fondues, et qui, après leur intrusion dans la croûte terrestre, se sont refroidies et cristallisées.

Parmi les roches magmatiques, on distingue les roches plutoniques et les roches volcaniques.

Les roches plutoniques ou roches intrusives se forment quand le magma se refroidit lentement en profondeur. Ces roches contiennent généralement des cristaux constitutifs bien visibles et très souvent des minéraux d'accompagnement dont la cristallisation se fait, par exemple, dans des poches des dégazages (géodes) ou encore à la faveur d'intrusions dans des fissurations dans la roche en place.

Les roches volcaniques correspondent à du magma arrivant relativement rapidement à la surface soit par une cheminée volcanique, soit par des fissurations de la roche en place. Les roches volcaniques se refroidissent et dégazent trop rapidement pour que des cristallisations puissent se produire. Les laves sont généralement amorphes (verres) avec des lacunes de dégazage.Parmi les roches magmatiques, on peut citer les basaltes, les andésites et les granites.

Les basaltes sont des roches très pauvres en silice. Elles forment des laves fluides qui s'épanchent et coulent facilement. Ces roches constituent l'essentiel de la couverture des fonds marins. Les basaltes sont des laves caractéristiques des rifts (dorsales médio-océaniques, Volcan Erta Ale) ou des volcans de type hawaïen. Des basaltes, nés de phénomènes volcaniques gigantesques et anciens, ont entièrement recouvert de très vastes régions de par le monde (plateau du Deccan en Inde).

Les andésites sont les roches volcaniques des volcans associés aux zones de subduction, c'est-à-dire aux zones où une plaque tectonique s'enfonce sous une autre plaque. Ces laves sont riches en silice (feldspath, pyroxène), ce qui les rend visqueuses. Les volcans qui les conduisent sont de type explosif (vulcanien, strombolien ou péléen). Les andésites sont à l'origine de l'expansion de la croûte terrestre.

Les granites sont les roches plutoniques les plus répandues à la surface de la Terre. Les granites se sont probablement mis en place à la fois directement, en profondeur, à partir du magma, mais aussi par transformation des roches plus superficielles. Les granits contiennent des cristaux de quartz, de feldspath et de mica.

Différentes roches magmatiques :

Roches plutoniques Quartz, feldspaths, micas / roche très acide
Amphibole, plagioclase, mica
Pyroxène / roche basique
Olivine
Olivine / roche ultra basique
Granite
Diorite
Gabbro
Péridotite
Dunite
Roches volcaniques Quartz, feldspaths / lave très acide
Sodium, calcium / lave acide
Magnésium, calcium, fer / lave basique
Verre
Rhyolite
Andésite
Basalte
Obsidienne


Les roches magmatiques : voir tableau




Quelques cours de minéralogie et pétrographie sur Internet:

Enseignement de minéralogie-pétrographie : Cristallographie géométrique /Classification des silicates / Optique cristalline (1) / Optique cristalline (2) / Optique cristalline (3) : lumière convergente / Tectosilicates - Classification des roches / Formules structurales / Calculs normatifs / Séries magmatiques / Les roches métamorphiques /
http://www.univ-lille1.fr/geosciences/cours/cours_mineralo/cours_mineralo_tdm.html

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1. Introduction à la pétrographie et à la stratigraphie / (notions de pétrographie et stratigraphie)
http://www.geol-alp.com/0_geol_gene/glossaire_roches.html

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Les roches : http://progsystem.free.fr/roches.htm

Les argiles : http://progsystem.free.fr/argiles.htm

L'altération des roches : http://progsystem.free.fr/alter.htm

Bases en géologie / pétrographie :
http://www.geol-alp.com/0_accueil/bases.html

Dans : Géologie et paysages dans les Alpes françaises
http://www.geol-alp.com/






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