Roches sédimentaires
La plupart des roches sédimentaires sont d'origine marine: elles se sont formées sur le fond des mers, à des profondeurs variables. Elles se présentent sous l'aspect d'un empilement de lits ou bancs, parallèles entre eux (figure 2). Les autres roches sédimentaires sont d'origine continentale: elles se sont déposées soit sous l'eau, au fond de lacs (Calcaire de Beauce) ou dans le lit des cours d'eau (alluvions), soit à l'air libre sur la surface du sol (éboulis dus aux chutes de pierres, dunes et limons transportés par le vent,...).
Elles sont constituées soit de débris résultant de la destruction de roches antérieures et on les nomme roches détritiques, soit de restes d'organismes et elles prennent alors le nom de roches biodétritiques. Les éléments hérités peuvent être de tailles diverses. Certains débris très petits doivent être observés avec des agrandissements de 5 à 10000 fois, au microscope électro¬nique à balayage, pour être visibles.
D'autres ont des rayons de l'ordre du mètre voire de plusieurs mètres. Le plus généralement, les débris ont des tailles qui s'échelonnent entre 1 et quelques millimètres (figure 3).
La surconcentration d'un ou plusieurs corps chimiques dans l'eau peut entraîner des précipitations. Parmi les roches les plus connues, citons le gypse, le sel et la potasse. Certains calcaires se forment aussi de cette façon.
Roches sédimentaires construites
Les organismes vivant en colonies édifient parfois de véritables constructions. Les récifs coralliens en sont un exemple mais d'autres êtres vivants, tels que les algues ou les éponges et même certains vers, sont également des organismes constructeurs.
A ces trois grandes familles de roches sédimentaires, il faut ajouter celles qui ont une origine mixte, les plus nombreuses.
Autres classifications des roches sédimentaires
Bien d'autres classifications de roches sont possibles. On peut par exemple distinguer les roches meubles tels les sables, les marnes, les argiles,... et les roches consolidées tels les grès, les calcaires. On peut également classer les roches selon leur composition chimique:
- siliceuses: elles rayent
le verre, comme le sable, le grès, le silex;
- calcaires: elles dégagent du gaz carbonique sous l'action de l'acide
qui les attaque; ce phénomène est accompagné d'un bouillonnement
caractéristique à leur surface;
- argileuses: elles font pâte avec de l'eau, se rayent à l'ongle
et collent à la langue;
les marnes possèdent à la fois les propriétés des
argiles et
celles des calcaires;
- salines: tels que le sel et le gypse;
- combustibles: comme le pétrole, le charbon, le lignite, mais aussi
la tourbe...
Chacune de ces familles regroupe elle-même de très nombreuses roches d'origine et d'aspect différents (calcaires fins, parfois dits lithographiques, calcaires récifaux ou construits, calcaires coquilliers, ...). D'autres classifications existent encore: elles sont établies en fonction de la taille des grains constitutifs ou en fonction d'autres critères de sélection.
Roches magmatiques
Elles ont pour caractéristique principale de s'être solidifiées à partir d'un bain fondu (magma). Selon leur mode de mise en place, elles sont classées en roches plutoniques ou volcaniques. Leurs noms diffèrent en fonction de leur composition (figure 4).
Roches plutoniques
Elles se mettent en place au sein d'autres roches à des profondeurs de plusieurs milliers de mètres. Leur refroidissement lent permet le développement de cristaux dont la taille peut varier du millimètre à plusieurs centimètres; le granite est la plus courante de ces roches (figure 5).
Roches volcaniques ou effusives
Elles percent la totalité de la croûte terrestre et sont émises par un volcan: les basaltes d'Auvergne en sont un bon exemple. Le magma originel, plus ou moins visqueux, est d'origine profonde: 50 à 100 km (figure 6). Les éruptions sont soit explosives (bombes, cendres, nuées ardentes), soit sous forme pâteuse (laves).
Au cours de sa montée lente et en diverses étapes à travers les couches de la lithosphère, le magma se différencie chimiquement et donne des roches aussi variées que le basalte ou la rhyolite. L'absence ou la petitesse des cristaux contenus dans la roche témoigne d'un refroidissement rapide.
Roches métamorphiques
Ces roches sont le produit de la transformation en profondeur (de 5 à 100 km), sous l'influence de l'augmentation de la température et de la pression, de tous les types de terrains (magmatiques ou sédimentaires) enfouis lors de la formation des chaînes de montagnes, "orogenèse" : cette transformation s'accompagne d'une recristallisation de nouveaux minéraux et d'une déformation qui se traduit par un débit en feuillets ou foliation. Les roches métamorphiques sont très diverses. Citons les schistes tels les ardoises, les micaschistes où prédominent les micas blancs ou noirs, les gneiss reconnaissables à l'alternance des minéraux en lits clairs (quartz, feldspaths) et foncés (mica), les marbres ou cipolins, qui sont des calcaires cristallisés, les quartzites formés à partir de sables ou de grès siliceux, dont les grains sont si intimement soudés que leurs contours ont disparu...
Outre ce métamorphisme régional, il existe aussi un métamorphisme de contact qui se développe en auréole, par exemple à la périphérie des massifs granitiques intrusifs, dans les roches encaissantes : celles-ci subissent alors, sous l'effet de la chaleur, une transformation d'autant plus poussée qu'elles sont plus proches du massif intrusif: on les appelle roches cornéennes à cause de l'aspect corné particulier qu'elles présentent (figure 5).
ÂGE DES ROCHES
Notre planète s'est formée il y a environ 4,6 milliards d'années par condensation d'un nuage interstellaire. Les premiers continents sont apparus plusieurs centaines de millions d'années après, comme en témoignent les 4,3 milliards d'années attribués aux zircons des plus vieilles roches connues. En France on ne connaît pas de terrain aussi ancien. Les plus âgés ont été découverts dans le Nord du Massif armoricain; ils ont 2 milliards d'années.
Deux mesures du temps sont utilisées par les géologues: les âges relatifs et les âges absolus.
Les âges relatifs sont désignés par le nom d'un lieu choisi pour sa coupe de référence (stratotype), auquel on ajoute la terminaison "ien".
Exemple: Apt = Aptien, Lutèce = Lutétien. L'âge relatif est établi d'après le principe de superposition: dans un dépôt horizontal, normalement les terrains plus récents recouvrent les terrains plus anciens. Par exemple: l'Albien recouvre l'Aptien, il est plus récent.
Les âges absolus sont obtenus à partir de mesures physico¬chimiques, comme la radioactivité naturelle. Malgré leur nom, ces âges dits "absolus" ne sont connus qu'avec une certaine approximation.