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6.1 : Prélude aux roches métamorphiques - Géosciences

6.1 : Prélude aux roches métamorphiques - Géosciences


Roches métamorphiques, méta- changement de sens et -morphos signifiant forme, est l'une des trois catégories de roches dans le cycle des roches (voir chapitre 1). Le cycle des roches montre que les roches ignées et sédimentaires peuvent devenir des roches métamorphiques. Et les roches métamorphiques elles-mêmes peuvent être re-métamorphisées. Parce que le métamorphisme est causé par le mouvement tectonique des plaques, la roche métamorphique fournit aux géologues un livre d'histoire sur la façon dont les processus tectoniques passés ont façonné notre planète [1].


Matériaux de la Terre – Roches

Les composants rocheux de la croûte changent lentement mais constamment d'une forme à une autre et les processus impliqués sont résumés dans le cycle de la roche. Le cycle de la roche est entraîné par deux forces : (1) le moteur thermique interne de la Terre, qui déplace la matière dans le noyau et le manteau et entraîne des changements lents mais importants dans la croûte, et (2) le Soleil qui alimente le cycle hydrologique, déplacer l'eau, le vent et l'air le long de la surface de la Terre.

Le cycle de la roche est toujours actif sur Terre car notre noyau est suffisamment chaud pour maintenir le manteau en mouvement, notre atmosphère est suffisamment épaisse pour soutenir la circulation et nous avons de l'eau liquide. Sur certaines autres planètes ou leurs satellites, comme la Lune, le cycle de la roche est pratiquement mort car le noyau n'est plus assez chaud pour entraîner la convection du manteau et il n'y a pas d'atmosphère ni d'eau liquide.

En décrivant le cycle de la roche, nous pouvons commencer n'importe où, bien qu'il soit pratique de commencer par le magma car à partir du magma, de nouveaux minéraux et de la roche ignée sont créés. Le magma est une roche qui a été chauffée au point d'être entièrement fondue. Le magma peut soit refroidir lentement à l'intérieur de la croûte (sur des siècles à des millions d'années)—formant une roche ignée intrusive , soit éclater à la surface, où il est appelé lave, et se refroidir rapidement (en quelques secondes à quelques années)—formant une roche ignée extrusive (volcanique rocheux). La roche ignée intrusive cristallise généralement à des profondeurs de centaines de mètres à des dizaines de kilomètres sous la surface.


Le granit, un exemple de roche ignée. Zoomez de près pour remarquer le tissu imbriqué de cristaux minéraux de différentes tailles et formes. Voyez si vous pouvez identifier les minéraux communs : quartz, plagioclase riche en sodium, hornblende et biotite. Crédit : Robin Rohrback, Mid-Atlantic Geo-Image Collection (M.A.G.I.C.) sur GigaPan. CC BY Attribution 3.0

Les processus de tectonique des plaques de la construction des montagnes peuvent permettre à tous les types de roches d'être soulevés et exposés à la surface. Il s'agit notamment de roches enfouies profondément dans les continents et même de roches faisant partie de la croûte des bassins océaniques profonds. Une fois que la roche de tout type est exposée à la surface, elle est attaquée par les agents atmosphériques de l'eau, du vent, de la glace et de la gravité. La roche est altérée, à la fois physiquement (brisant en petits morceaux) et chimiquement (par altération des minéraux). Ces produits d'altération, principalement de petits fragments de roches et de minéraux, sont érodés, transportés, puis déposés sous forme de sédiments. Le transport et le dépôt se produisent sous l'action des glaciers, des ruisseaux, des vagues, du vent et d'autres agents, et les sédiments se déposent dans les rivières, les lacs, les déserts et l'océan. Les sédiments finiront par être enfouis par plus de sédiments dans un certain type de bassin d'accumulation. À des profondeurs de centaines de mètres ou plus, ils se compriment et se cimentent dans la roche sédimentaire .


Grès quartzeux, exemple de roche sédimentaire. Zoomez de près et remarquez les grains de quartz arrondis qui sont cimentés ensemble par du ciment de silice blanc. La couleur rougeâtre est le résultat de l'altération chimique de minéraux de fer mineurs. Crédit : Robin Rohrback, Mid-Atlantic Geo-Image Collection (M.A.G.I.C.) sur GigaPan. CC BY Attribution 3.0

Tout type de roche qui s'enfouit profondément dans la croûte est soumis à une chaleur croissante et à une pression de confinement. Les forces tectoniques des plaques en collision peuvent ajouter des contraintes supplémentaires à la roche enfouie. Ces conditions changeantes affectent la stabilité des minéraux préexistants et le tissu, ou la texture, de la roche d'origine. Il en résulte la formation de roches métamorphiques.


Micaschiste, un exemple de roche métamorphique. De minuscules minéraux de mica muscovite donnent à cet échantillon un aspect « pailleté » 8221. Cette roche métamorphique a commencé sa vie comme une roche sédimentaire riche en argile, comme le schiste. Les conditions accrues de température et de pression causées par la formation de montagnes profondément dans la croûte ont causé le métamorphisme. Les cristaux noirs sont le minéral d'oxyde de fer, la magnétite. Crédit : Robin Rohrback, Mid-Atlantic Geo-Image Collection (M.A.G.I.C.) sur GigaPan. CC BY Attribution 3.0


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