Les roches

Une roche est un matériau solide qui constitue la croûte terrestre et qui est formé d'un assemblage de minéraux.

Les roches présentent plusieurs aspects et diverses compositions. Afin de simplifier leur classification, les scientifiques les ont classées en trois grands types basés sur leur processus de formation. Ces roches, en apparence stables, peuvent se transformer et changer de catégories sur une très longue période de temps. Finalement, la pétrographie est la science qui identifie et classifie les roches.

Le cycle de formation des roches

Le cycle de formation des roches illustre la provenance des trois grands types de roches. Le magma, en provenance du manteau interne de la Terre, est à l'origine de la formation de la croûte terrestre. Il est donc le point de départ du cycle de formation des roches. Il est aussi le point d'arrivée puisque toutes les roches termineront, après plusieurs dizaines de milliers d'années, par refondre sous forme de magma.

Au cours du cycle, le magma qui circule sous la croûte terrestre se refroidit (4) et forme alors des roches ignées. Ces roches ignées, exposées à des agents environnementaux, se désagrègent en petites particules qui seront transportées par le vent, l'eau et les autres agents d'érosion (1). L'accumulation de ces particules causera la formation de roches sédimentaires. Les roches ignées et sédimentaires, sous l'effet de hautes températures ou de hautes pressions (3) engendrées par les mouvements de la croûte terrestre, sont susceptibles de se transformer en roches métamorphiques. Il est à noter que les roches métamorphiques peuvent aussi subir l'érosion (1) et produire les particules à la base des roches sédimentaires. Finalement, toutes les roches, lorsqu'elles se retrouvent enfouies à proximité du magma, fondent et redeviennent du magma (2). Le cycle est alors complété et il peut recommencer.


Résumé du cycle de formation des roches
Source

Les roches ignées

Les roches ignées sont les roches qui résultent du refroidissement et de la cristallisation du magma.

Les roches ignées sont les roches les plus communes de la croûte terrestre. Le mot «igné» provient du mot latin igneus qui signifie «vient du feu». Ainsi, le magma, un liquide visqueux formé de roches en fusion et contenant des gaz dissous à très haute température, est à l'origine des roches ignés. Le magma est entraîné vers la surface de la Terre où il sera refroidi, puis solidifié. Les cristaux se forment de manière désordonnée, sans orientation particulière. Les roches issues de ce processus sont dites ignées.

Selon que le refroidissement a lieu à l'extérieur ou à l'intérieur de la croûte terrestre, on distingue deux types de roches ignées: les roches ignées intrusives et les roches ignées extrusives.

Les roches ignées intrusives

Lorsque le magma refroidit lentement et entièrement à l'intérieur de la Terre, on parle de roches ignées intrusives, aussi nommées roches ignées plutoniques. Une solidification lente du magma donnera lieu à des roches dont les cristaux seront facilement visibles à l’œil nu (de gros cristaux).

Exemples de roches ignées intrusives


Granite Source

Le granite est formé de minéraux visibles à l’œil nu. Il existe 500 variétés différentes de granite. La prédominance d’un minéral dans sa composition aura un impact sur la couleur du granite.
 
La plupart des granites sont formés des minéraux suivants : le quartz, la biotite, l’orthose, l’hornblende, la magnétite, le grenat, le zircon et l’apatite.


Diorite Source

La diorite a également des cristaux visibles à l’œil nu, mais on compte moins de variétés de couleurs que celles du granite dans ses spécimens.
 
La diorite est principalement formée des minéraux suivants : le plagioclase, l’hornblende et parfois même de biotite.


Gabbro Source

Le gabbro compte 4 variétés de spécimens variant d’une prédominance de la couleur verte à la couleur noire.
 
Puisqu’il s’agit d’une roche ignée intrusive, les minéraux qui composent le gabbro ont eu le temps de bien se cristalliser. Les cristaux du gabbro sont donc facilement visibles à l’œil nu.
 
Sa composition en minéraux comprend le plagioclase, le pyroxène, l’olivine et la biotite.

Les roches ignées extrusives

Les éruptions volcaniques sont des manifestations d’une remontée spectaculaire et très rapide du magma provenant des profondeurs de la Terre. Le magma se refroidit alors très rapidement et les roches qui en résultent ont alors une texture fine, exempte de cristaux visibles à l’œil nu. On dit que ces roches sont des roches ignées extrusives.
 
Il arrive que l’on observe de petits trous dans certaines roches ignées extrusives, comme c’est le cas de la pierre ponce. Ces petits trous ont été occasionnés par le dégazage rapide de la lave projetée au moment de l’éruption volcanique, formant ainsi des bulles. 

Exemples de roches ignées extrusives


Ponce Source

La pierre ponce est particulière par la présence des petits trous (pores) partout sur sa structure.
 
Cette roche est très appréciée pour ses qualités abrasives.
 


Obsidienne Source

L’obsidienne a un aspect vitreux. Elle est de couleur grise, verte, noire et même parfois rouge.
 
La lave de laquelle elle a été formée a refroidi tellement vite qu’aucune cristallisation n’a eu le temps de se faire (ou presque).
 
Les obsidiennes sont formées des suites d'éruptions volcaniques, surtout sous-marines.
 


Basalte Source

La croûte océanique est principalement constituée de basalte, une roche ignée extrusive foncée composée de plagioclases, de pyroxène, d’olivine et de magnétite.

Les parties les plus sombres de la Lune sont également faites de basalte.

Les roches sédimentaires

Les roches sédimentaires sont les roches formées par l'accumulation graduelle de sédiments.

Les roches sédimentaires, comme leur nom l’indique, sont formées de sédiments, c’est-à-dire des fragments de roches (ignées ou métamorphiques) érodés et transportés. Les roches sédimentaires se forment souvent en couches, ce qui nous renseigne sur l'histoire de la Terre. Ces roches contiennent parfois des fossiles.

Selon leur processus de formation, on distingue trois types de roches sédimentaires: les roches sédimentaires détritiques, les roches sédimentaires chimiques et les roches sédimentaires biochimiques.

Les roches sédimentaires détritiques

Ce type de roche sédimentaire se forme de sédiments accumulés en couches ou en strates. Ce type de formation est fréquent dans l’eau où sont érodés, transportés, compactés et cimentés les sédiments en suspension: coquillages, fragments de roches (ignées ou métamorphiques) ou d’animaux (coquilles, ossements, etc.), sable, argile, etc.

Exemples de roches sédimentaires détritiques


Conglomérat Source

Grès Source

Shale Source

Les roches sédimentaires chimiques

Ces roches sont également formées par l’accumulation de sédiments. Toutefois, les sédiments qui s'accumulent proviennent de la précipitation de substances présentes dans l'eau. Ces sédiments d’origine chimique proviennent principalement de l’évaporation de l’eau de mer riche en sels minéraux.

Exemples de roches sédimentaires chimiques


Calcaire Source

Halite Source

Gypse Source

 

Il existe un troisième type de roches sédimentaires: les roches sédimentaires biochimiques. Ce type est une sous-catégorie des roches sédimentaires chimiques.
L’accumulation de sédiments chez ce type de roches sédimentaires provient d’organismes anciennement vivants tels que des débris d’animaux ou de végétaux. La formation de ces roches se produit principalement dans l’eau qui contribue à transporter, éroder, compacter et cimenter les sédiments d’origine biochimique.

Les roches métamorphiques

Les roches métamorphiques sont des roches qui ont subi une «métamorphose», une transformation, à cause de la chaleur ou de la pression présentes dans la croûte terrestre.

Sous l’effet de température et de pression élevées, les roches ignées et les roches sédimentaires peuvent se transformer en roches métamorphiques. Lorsque la température est suffisamment chaude pour permettre une recristallisation, de nouveaux cristaux se forment. Le réarrangement peut aussi amener l’apparition de bandes de cristaux uniformes dans la roche.

On distingue deux types de roches métamorphiques selon le processus en jeu: le métamorphisme régional modifie les roches en place sous l'effet de la pression entre deux plaques tectoniques (on dit parfois que ces roches ont une structure rubanée), alors que le métamorphisme de contact implique la chaleur dégagée par le magma présent dans la croûte terrestre (ces roches n'auront pas de structure rubanée). 

Types de roches métamorphiques Caractéristiques Exemples
Métamorphisme régional (causée par la pression à grande échelle) Ces roches sont formées à des températures et pressions élevées. Il y a alors recristallisation et réarrangement des minéraux contenus dans les roches préexistantes dans la région touchée.
 
Les roches métamorphiques à structure foliée ou rubanée sont facilement reconnaissables par la présence de bandes (claires et foncées) de minéraux.
 
On associe ce type de formation à un métamorphisme régional (à plus grande échelle).

Schiste Source

Gneiss Source
Métamorphisme de contact Il arrive qu’une recristallisation se produise sans réarrangement des minéraux. On a alors formation de roches métamorphiques à structure non foliée ni rubanée.
 
Ce phénomène se produit lorsque les remontées de magma entraînent le réchauffement des roches en contact avec les masses brûlantes.
 
On retrouve habituellement ces roches de chaque côté d’une zone de roches ignées intrusives.

Marbre Source

L’identification des roches

Pour identifier correctement une roche, il faut d’abord connaître les principales caractéristiques qui distinguent les roches ignées, les roches sédimentaires et les roches métamorphiques. On doit également bien distinguer les catégories d’un même type de roche. Par exemple, on doit être en mesure de reconnaître les différences entre une roche ignée intrusive et une roche ignée extrusive.

Une fois le type (ignée, sédimentaire ou métamorphique) et la catégorie de roche déterminés, il ne reste qu’à consulter des répertoires avec des photos pour trouver le nom exact du spécimen.

Il peut alors être intéressant de construire un tableau avec les principales caractéristiques du spécimen à identifier (type, catégorie, couleur dominante, autres couleurs, etc.) et d’y joindre une photo.

Les exercices

Les références

Clé d’identification des roches

Diaporama sur le cycle de formation des roches (conçu par les élèves de l’école secondaire Édouard-Montpetit de Montréal)


  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse