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Roches de la croûte terrestre :

La croûte terrestre, ou l'écorse terrestre, est la partie superficielle solide de la Terre, ayant une épaisseur moyenne de 30 kilomètres et se divise en croûte continentale et en croûte océanique. Elle est constituée de différents matériaux : les roches.
La constitution chimique d'une roche est une association d'éléments qui forme des minéraux (plus de 4750 recensés actuellement sur Terre).

Eléments chimiques et minéraux

Eléments chimiques et minéraux

Les minéraux peuvent se rassembler en famille. Celle dont les minéraux contiennent de la silice sont appelés silicates et sont une famille importante de minéraux dû à leur forte proportion (97 %) dans la composition de la croûte terrestre mais aussi des autres planètes rocheuses du système solaire (Vénus, Mars et Mercure).

Les 8 familles de minéraux :

La famille des éléments natifs contient l'or, l'argent, le cuivre, le carbone et le soufre.

Dans ces familles, des minéraux s'associent pour former des groupes comme le feldspath appartenant aux silicates.
Exemple de roche : le granite. Le granite est une association de quartz, de feldspaths et de micas.

Les différents types de roches

A. Les roches magmatiques :
Aussi appelées roches ignées (anciennement roches éruptives), elles se forment lorsqu'un magma se refroidit et se solidifie, avec ou sans cristallisation complète des minéraux qui la composent.
Une roche avec solidification lente en profondeur est une roche plutonique (dite "intrusive", exemple : le granite) ;
Une roche avec solidification rapide en surface est une roche volcanique (dite "extrusive" ou "effusive", exemple : le basalte).
Les roches magmatiques sont dites endogènes (formées en profondeur).

B. Les roches sédimentaires :
Elles proviennent de l'accumulation de sédiments qui se déposent en couches ou lits superposés appelés strates. Les sédiments sont des particules en suspension dans l'eau, l'atmosphère ou la glace, qui se déposent sous l'effet de la pesanteur.

La sédimentation est l'ensemble des processus conduisant à la formation de sédiments.

Les roches sédimentaires accumulent des éléments solides (des clastes : morceaux de roches ou fragments minéraux, débris coquilliers...) et/ou de précipitations à partir de solutions (elles-mêmes constitutives ou à l'origine de ciments, souvent intercalaires entre grains, particules ou clastes).

La principale catégorie de roche sédimentaire est celle composée d'au moins 50% de débris : la roche détritique.
→ détritique terrigène lorsque les débris sont issus de l'érosion d'autres roches ;
→ biodétritique ou biogénique lorsque les débris sont formés par des squelettes d'organismes vivants.

Les roches sédimentaires sont dites exogènes (se formant à la surface de l'écorce terrestre).

C. Les roches métamorphiques :
Leur formation a pour origine la transformation à l'état solide des roches sédimentaires, magmatiques ou encore métamorphiques, en raison des modifications des paramètres physico-chimiques du milieu dans lequel elles évoluent (notamment la pression et la température). Cette transformation, le métamorphisme, se traduit par une modification de la texture, de l'assemblage minéralogique à l'équilibre ou de la composition chimique de la roche.
La roche originelle d'une roche métamorphique est appelée le protolithe.

L'altération (des minéraux) ou la dissolution est l'ensemble des modifications des propriétés physico-chimiques des minéraux, et donc des roches, par des réactions abiotiques.

Les roches

Quelques roches terrestres :
Roche Magmatique Sédimentaire Métamorphique Composition / minéraux ...
Plutonique Volcanique Détritique terrigène Biodétritique
Roche Plutonique Volcanique Détritique terrigène Biodétritique Métamorphique Composition / minéraux ...
Magmatique Sédimentaire
AMPHIBOLITE ✔ Amphiboles / plagioclases Roche solide.
ARDOISE ✔ Transformation d'argile Type de schiste à grain fin avec une épaisseur de 3 à 9 mm.
ARKOSE (GRÈS) ✔ Quartz (≃ 60 %) / feldspath (≃ 25 %) / micas / argile Roche sédimentaire issue de l'altération de granites et de gneiss.
BASALTE ✔ Plagioclases (≃ 50 %) / pyroxènes (20 à 40 %) / olivine (10 à 25 %) / magnétite (2 à 3 %) Roche issue d'une lave refroidit rapidement en surface au cours d'éruptions volcaniques.
CALCAIRE ✔ Formée par accumulation au fond des mers de coquillages et squelettes de micro-algues et animaux marins Elle se dissout facilement dans l'eau. Reconnaissable par sa teinte blanche et la présence de fossiles, elle est la base de nombreux matériaux.
CALCSCHISTE ✔ Chlorite / plaquettes de calcaire microcristallines Les plaquettes de calcaire avec surface satinée donne le "schiste lustré".
CLINOPYROXÉNITE (PYROXÉNITE) ✔ Pyroxènes (clinopyroxène) ... Roche ultramafique appartenant aux PYROXÉNITES avec une dominance de clinopyroxène. Elle est possiblement issue du recyclage mantellique de la croûte océanique basaltique.
CRAIE (CALCAIRE) ✔ Carbonate de calcium / argile Roche blanche marine à grain très fin formée dans des mers de profondeur moyenne.
DACITE ✔ Quartz / plagioclase / verre / minéraux ferromagnésiens (biotite, hornblende ou pyroxène) Elle est formée en légères coulées ou en dôme dû à sa faible viscosité. Son équivalent plutonique est la GRANODIORITE.
DUNITE (PÉRIDOTITE) ✔ Olivine (plus de 90 %) / pyroxène, chromite en petites quantités Roche magmatique ultramafique à la texture grenue. Elle appartient aux PÉRIDOTITES. Roche du manteau supérieur présente dans la croûte terrestre par obduction. Un site extérieur se trouve aux Etats-Unis. Par métamorphisme hydrothermal elle devient la SERPENTINITE.
GNEISS ✔ Quartz / micas / feldspaths plagioclases / feldspaths alcalins Issue de roches magmatiques (ORTHOGNEISS) : granite, basalte, ou de roches sédimentaires (PARAGNEISS) : marne, grés. Elle se structure en feuillets dû à une foliation.
GRANITE ✔ Quartz / micas (biotite ou muscovite) / feldspaths Résultat du refroidissement lent en profondeur de grandes masses de magma. Ils affleurent en surface du fait de l'érosion des roches sus-jacentes.
GRANODIORITE ✔ Quartz / feldspaths / minéraux ferromagnésiens (biotite, amphibole ou pyroxène) Proche du granite, son équivalent volcanique est la DACITE.
GRÈS ✔ Composition en fonction des grains issus de l'érosion de roches préexistantes Roche issue de l'agrégation de grains de taille majoritairement sableuse et consolidés lors de la diagenèse. De très friable à cohérente selon sa cimentation et sa composition. Son équivalent non consolidé est généralement le sable.
HARZBURGITE (PÉRIDOTITE) ✔ Olivine (40 à 90 %) / orthopyroxène / clinopyroxène (< à 5 %) Roche magmatique ultramafique à la texture grenue. Elle appartient aux PÉRIDOTITES. Roche du manteau supérieur mise en surface par obduction. Elle est un résidu de la LHERZOLITE après une fusion partielle de cette dernière.
IGNIMBRITE ✔ Quartz / sanidine / albite / biotite Roche formée au cours d'éruptions volcaniques explosives par soudure avant leur refroidissement de débris de nuée ardente et mélangés à une matrice vitreuse. Elle a un aspect de pierre ponce.
IMPACTITE ✔ Roche terrestre à la composition modifiée par l'impact d'une météorite.
LEPTYNITE ✔ Quartz / feldspath alcalin / grenat ... Roche issue d'ARKOSE (PARALEPTYNITE) ou de RHYOLITE (ORTHOLEPTYNITE).
LHERZOLITE (PÉRIDOTITE) ✔ Olivine (40 à 90 %) / orthopyroxène / clinopyroxène (< à 5 %) Roche magmatique ultramafique à la texture grenue. Elle appartient aux PÉRIDOTITES. Roche du manteau supérieur, présente au massif du Lherz (d'où son nom) en Ariège mise en surface par obduction. Après une fusion partielle elle donne un magma basaltique primaire et de l'HARZBURGITE.
MARBRE ✔ Calcite Roche issue du calcaire, elle peut avoir différentes couleurs.
MARNE ✔ Entre 35 et 65 % de calcaire / argile De 65 à 95 % de calcaire → calcaire argileux
De 5 à 35 % de calcaire → argile calcaire
Sa solubilité à l'eau peut rendre les sols instables.
MÉTARHYOLITE ✔ Son protolithe est la rhyolite.
MICASCHISTE ✔ Quartz / micas ... Roche à fort métamorphisme présentant des minéraux en feuillets.
MYLONITE ✔ Roche avec une réduction de taille de grain importante par une recristallisation dynamique des minéraux qui la composent.
OBSIDIENNE ✔ Riche en silice Roche vitreuse grise, verte, rouge ou noire issue d'une lave acide. Elle est peu commune et se forme à partir de coulées de lave épaisses et riches en silice.
ORTHOPYROXÉNITE (PYROXÉNITE) ✔ Pyroxènes (orthopyroxène) ... Roche ultramafique appartenant aux PYROXÉNITES avec une dominance d'orthopyroxène. Elle est possiblement issue du recyclage mantellique de la croûte océanique basaltique.
PÉRIDOTITE ✔ ✔ Olivine (de 40 à plus de 90 %) + silicates (pyroxènes ...) Roche métamorphique ou magmatique constituant en grande partie le manteau supérieur et mise en surface par obduction. Sa proportion en minéraux la divise en plusieurs roches : HARZBURGITE, LHERZOLITE, DUNITE et WEHRLITE.
PHONOLITE ✔ Feldspaths / feldspathoïdes Son nom provient du fait qu'elle émet un son clair lorsqu'on la frappe avec un outil. Elle se débite en dalle.
POUZZOLANE ✔ Structure alvéolaire faite de projections de basalte, de couleur rouge foncé à noire. Elle est légère et aérée et est utilisée en jardinage notamment.
PYROXÉNITE ✔ Pyroxènes (plus de 60 %) / grenat / olivine (moins de 40 %) ... Roche ultramafique. Elle est possiblement issue du recyclage mantellique de la croûte océanique basaltique. Elle se divise selon sa composition minérale en WEBSTERITE, en CLINOPYROXÉNITE ou en ORTHOPYROXÉNITE.
RHYOLITE ✔ Quartz / feldspaths / biotite Equivalent volcanique du granite.
SCHISTE ✔ (SHALE) ✔ Transformation d'argile Roche pouvant être de nature différente et à l'aspect en feuillets (cf. schistosité).
SERPENTINITE ✔ Serpentine (à plus de 75 % d'antigorite) / olivine ... Issue de la DUNITE, elle se transforme en SERPENTINITE par métamorphisme hydrothermal (température et hydratation) notamment au niveau des dorsales océaniques. Elle affleure dans les ophiolites.
WEBSTÉRITE (PYROXÉNITE) ✔ Pyroxènes (orthopyroxène et clinopyroxène) ... Roche ultramafique appartenant aux PYROXÉNITES avec une répartition d'orthopyroxène et de clinopyroxène. Elle est possiblement issue du recyclage mantellique de la croûte océanique basaltique.
WEHRLITE (PÉRIDOTITE) ✔ Olivine (40 à 90 %) / orthopyroxène / clinopyroxène (< à 5 %) Roche magmatique ultramafique à la texture grenue. Elle appartient aux PÉRIDOTITES. Roche du manteau supérieur mise en surface par obduction. Sa composition minérale est légèrement différente de l'HARZBURGITE.

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