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Les roches d'Auvergne

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PrésentationPrésentation

GénéralitésGénéralités

Noms européensL'Europe aux cent drapeaux

AlbanieAllemagneAngleterreArménie
Pays basqueBiélorussieBrezhonegBulgarie
CatalogneChyprioteCorsuCroatie
DanemarkGaeidhligEspagneEstonie
FøroysktFinlandeFrançaisrocheFrysk
GalicePays de GallesGéorgieGrèce
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LettonieLithuanieLëtzebuergëschMacédoine
MalteMoldovenesteNorvègeOccitan
Pays-BasPolognePortugalRoumanie
RussieSerbieSlovaquieSlovénie
SuèdeTchéquieUkraïneEmpire romain

DescriptionDescription

L'origine des roches nous permet de les classer classiquement en trois groupes:
  • roches sédimentaires issues d'un sédiment
  • roches magmatiques, issues d'un magma
  • roche métamorphique, issue d'une autre roche (sédimentaire ou magmatique)

Roches. classification

a - les roches sédimentaires

Les roches sédimentaires sont issues d'un sédiment par diagénèse.

Elles se forment généralement dans des conditions très calmes (fleuves, lacs, bassins, déserts, fonds des mers) ou, au contraire, très violentes (tempêtes du millénaire, dépôts massifs).
Ces roches regroupent aussi bien des variétés compactes que non consolidées.

Les sédiments se déposent dans les bassins sédimentaires (et donc dans l'eau de mer), sauf quelques sédiments lacustres (de lacs non salés) ou franchement terrestres (éboulis, sédiments glaciaires comme le loess…). Un sédiment est une accumulation d'éléments d'origine biologique, minérale et chimique. Le sédiment est un milieu de vie, il comporte encore une grande quantité d'eau. Au cours de la diagénèse (augmentation de la pression et de la température par enfouissement), l'eau est expulsée et la vie se raréfie. Les roches semblent contenir des bactéries (« Les micro-organismes de l'intérieur du Globe », James Fredrickson et Tullis Onstott, La Recherche, 230, décembre 1996), même jusqu'à 2,8 kilomètres de profondeur.

  • les éléments d'origine biologique (squelettes, coquilles, tests, fragments de végétaux….) et de la précipitation par les organismes vivants d'éléments chimiques (calcaire et silice essentiellement) semblent être présents dans toutes les roches sédimentaires, directement (secrétions de bactéries -> silex) ou indirectement (cadavres -> pétrole, charbon…).
  • les éléments minéraux issus de la dégradation d'autres roches (éléments détritiques) par l'érosion essentiellement et accumulés dans les bassins à la suite de leur transport par les fleuves peuvent être en plus ou moins grande quantité. Des éléments minéraux d'origine volcanique explosive (pyroclastique ou volcanosédimentaire) comme des cendres peuvent aussi former des couches sédimentaires très épaisses ou se mélanger à des particules d'autres origines.
  • les éléments de précipitation chimique pure forment parfois de grandes accumulations exploitées par l'homme (mines de roches nommées évaporites car issues de l'évaporation de l'eau de mer comme par exemple le sel de mer : chlorure de sodium (NaCl ou halite) ou le gypse…).

Une roches sédimentaire est souvent un mélange d'éléments de différentes tailles et de différentes origines, ce qui fait que les classifications sont variées. Chacune, mettant l'accent sur quelques propriétés, est utilisée par tel ou tel spécialiste. Nous n'en donnerons aucune.

SédimentRoche sédimentaire
nom de la rocheminéraux

sable calcaire

calcaire
dolomie
calcaire oolithique (formé de petites concrétions sphériques probablement d'origine bactérienne en milieu agité)

calcite ou aragonite (CaCO3),
dolomite (Ca,Mg)CO3) par remplacement partiel du Ca dans la calcite

sable siliceux

grès (sables consolidés, roche solide),
sable (roche meuble)

quartz (SiO2)

sable coquiller

calcaire coquiller

calcite (CaCO3)

petits organismes marinscraie (variété de calcaire très friable)

sable calcaire avec beaucoup d'argile (« vase » ou boue)

marne mélange d'argiles et de silice, peu consolidé (35 à 65% d'argile) calcaire marneux (- de 35% d'argile)

argiles (Si,AL, Fe, Mg SiOx)
calcite (CaCO3)

boues, éléments fins non consolidés, milieu calmeargiles

argile (vase ou boue)

pélite (argilite, siltite…)

argiles (Si,AL, Fe, Mg SiOx)

boue calcaire (boue carbonatée) (au-dessus de la CCD: profondeur de compensation de la calcite: Calcite Compensation Depth)

calcaire fin
calcaire lithographique (grains très fins, utilisé dans l'imprimerie autrefois)

argiles (Si,AL, Fe, Mg SiOx)
calcite (CaCO3)

boue siliceuse des très grands fonds (au-dessous de la CCD et en dessous de la SCD: Silice Compensation Depth)

radiolarite, jaspe

quartz, calcédoine, opale (SiO2)

boues à Diatomées (petits algues unicellulaires enfermées dans un frustule ornementé) lacustre ou océanique des grands fonds

diatomite

quartz, calcédoine, opale (SiO2)

galets pris dans un ciment plus fin, sableux ou argileux

conglomérat : poudingue (éléments arrondis) ou brèche (éléments anguleux)

….

éléments pyroclastiques (cendres (Ø<2mm), lapillis(2<Ø<66mm), blocs(Ø>66mm))

avec les mêmes limites de taille des éléments:
cinérites, tufs, brèches volcaniques

matières végétalesHouille

b - les roches magmatiques

Les roches magmatiques sont issues d'un magma.

  • Elle peuvent avoir refroidi lentement et en profondeur, elles sont alors bien cristallisées (on parle de roches cristallines) : ce sont les roches plutoniques.
  • Ou bien elles peuvent aussi s'être écoulées ou avoir projetées par explosion en surface et donner ainsi des roches volcaniques ou éruptives en coulées (plus liquides) ou en amas, pitons ou cheminées (laves plus visqueuses), ou en dépôts de cendres ou autres produits de plus grande taille (cendres< lapillis<bombes). Les roches volcaniques cristallisent plus rapidement que les roches plutoniques et possèdent souvent de cristaux de moins grande taille. Certaines roches volcaniques solidifiées trop vite n'ont pas cristallisé et donnent des verres (roches vitreuses).
    La nature des laves différentes aboutit à une grande variété de roches.

    Elles sont le plus souvent formés d'une partie cristallisée et une autre non cristallisée (verre ou pâte). Les cristaux sont de deux types : les microlites (cristaux de très petite taille en forme de paillette) et les phénocristaux (cristaux de plus grande taille souvent visibles à l'œil nu). Ces roches contiennent aussi souvent des vacuoles ou cavités correspondant à des poches de gaz emprisonnés pendant le refroidissement.

Quelques roches magmatiques :
roches plutoniques et roches volcaniques
pôle alcalin (Na, K)… roche claire et visqueuse
pôle
saturé (acide)

très riche en silice

Avec du quartz (SiO2)Sans quartzpôle
sous-saturé

moins riche en silice

roches à minéraux CLAIRS abondants

Feldspaths alcalins (K) et Plagioclases sodiques (Na)granodiorite

rhyo-dacite

syénite

trachyte

granite

rhyolite

diorite

andésite

Plagioclases calciques (Ca)gabbro quartzique

basalte tholéitique

gabbro

basalte

roches à minéraux SOMBRES dominants

Amphibolites,
Pyroxénolites,
Péridotites

pôle basique (Ca, Mg, Fe)… roche sombre et fluide

c - les roches métamorphiques

Elles dérivent des 3 catégories (une métamorphique pouvant être de nouveau métamorphisée). Elles se forment par transformation lente de leur minéraux originels suite à une variation de pression et/ou de température. Le stade ultime en profondeur étant la fusion et l'intégration au manteau. Elles peuvent remonter « très rapidement » à la surface, ce qui fait que l'on a sous nos pieds tous les stades.

Les roches métamorphiques sont issues soit de roches sédimentaires (roches paramétamorphiques), soit de roches magmatiques (roches orthométamorphiques), soit encore de roches déjà métamorphisées (roches polymétamorphiques). Le domaine du métamorphisme dans lequel les roches subissent donc un métamorphisme, c'est-à-dire une transformation à l'état solide, se situe entre le gradient géothermique le plus faible (6 °C par kilomètre) et le solidus du granite hydraté (apparition du magma).

Position du métamorphisme dans un diagramme P, T.

(en pointillés bleu : les géothermes de gradient 6 °C.Km-1 et 30 °C.Km-1- en rouge: le solidus du granite hydraté - en vert : les silicates d'alumine (coordonnées du point triple= 5 Kbar - 600 °C) - en orange : quelques minéraux marqueurs du métamorphisme).

Par exemple :

  • des schistes donnent des micaschistes,
  • un calcaire donne du marbre,
  • etc…

Mais il est rare que l'on puisse déterminer si une roche métamorphique vient de la transformation de telle ou telle roche (roche d'origine) à telle ou telle pression et température (trajet en P, T de la roche, c'est-à-dire son histoire métamorphique). Les noms des roches métamorphiques sont donc souvent assez généraux. Ils sont précisés en ajoutant le nom de minéraux marqueurs qui peuvent être visibles soit sur l'échantillon à l'œil nu soit sur une lame mince. Voici quelques noms que vous ne pouvez ignorer:

Quelques roches métamorphiques..Quelques minéraux du métamorphisme
schiste

toute roche métamorphique présentant une schistosité c'est-à-dire des plans de débitage donnant un aspect feuilleté à la roche

minéraux argileux:
séricite, chlorite, biotite

autres minéraux marqueurs:
grenat, staurotide…

silicates d'alumine
de formule : (SiAl2O5):
sillimanite, andalousite, disthène

micaschiste

roche métamorphique présentant une schistosité et une foliation (schistosité minéralogique correspondant à des accumulations de minéraux le longs de plans). Riche en lamelles de micas (brillantes) visibles à l'œil nu.

gneiss

roche métamorphique à foliation très nette caractérisée par des alternances de lits de teinte sombre (riches en minéraux ferromagnésiens) et de lits clairs (quartz et feldspaths).

marbre

roche métamorphique calcaire à grains fins présentant ou non des veines colorées correspondant à différents minéraux argileux. Proviennent de calcaires ou dolomies.

amphibolite pyroxénite

roches métamorphiques sombres où dominent les amphiboles ou les pyroxènes. Elles peuvent provenir d'argiles sédimentaires, de basaltes ou encore de gabbros.

Échelle des temps géologiques

( En millions d'années )

Apparition des êtres vivantsAgesÈresSystèmesTypes de roche
Êtres humains1,6QuaternaireHolocène
4Pléistocène
Mammifères herbivores et carnivores10Cénozoïque (Tertiaire)PliocèneSables
37Miocène
45ÉocèneCalcaires
70OligocèneSables
Primates, MarsupiauxMésozoïque (Secondaire)CrétacéCraie
144Sables
Oiseaux
Plantes à fleurs
JurassiqueCalcaires
213Marnes
Dinosaures, Mammifères248TriasGrès
Reptiles
Fougères-conifères
286Paléozoïque (Primaire)Permien
Reptiles
Forêts de Fougères
CarbonifèreHouiller
360Calcaires
Amphibiens, InsectesDévonienSchistes
Grès
408Schistes
Animaux terrestres435SilurienSchistes noduleux
Poissons500OrdovicienGrès
Mollusques, Trilobites540CambrienArgiles
Algues700Protérozoïque (Précambrien)Granite
Cellules, Eucaryotes2500Schistes métamorphiques
Cellules, Procaryotes3500Archéen (Précambrien)Roches métamorphiques
4600

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Filiation du sujet
Auvergne > Géologie > Roches
Sujets plus détaillés
Les roches magmatiques de la chaîne des Puys
Les roches métamorphiques de la chaîne des Puys
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