ROCHES Vue d'ensemble
Dures et cohérentes, parfois plastiques comme l'argile ou meubles comme le sable, les roches sont les matériaux constitutifs de l'écorce terrestre ; elles sont constituées en général d'un assemblage de minéraux. Certaines, dites exogènes, se forment à la surface de la lithosphère ; d'autres, dites endogènes, cristallisent au moins en partie à l'intérieur du globe à des températures et des pressions différentes de celles qui règnent à la surface de celui-ci. Il s'ensuit une classification, permettant de distinguer facilement un calcaire d'un granite.
Le temps géologique, dont l'unité se chiffre en millions d'années, et les processus géologiques remodèlent sans cesse l'écorce terrestre. Cette dernière est loin d'être stable, et les roches que nous observons aujourd'hui ont maintes fois changé de nature, leur état actuel reflétant donc cet acte de transformation qu'est le cycle des roches.
Au xviiie siècle, le géologue écossais James Hutton est l'un des premiers à penser que la Terre passe ainsi par des cycles répétitifs. Opposé à l'idée selon laquelle le sol serait une superposition de strates résultant des dépôts sédimentaires d'un océan universel (neptunisme) et que seuls des troubles majeurs peuvent changer la formation de base de la Terre (catastrophisme), il comprend que les montagnes subissent l'érosion, donnant ainsi des sédiments qui sont transportés et déposés au fond des mers. Il imagine que, sous l'effet d'un feu central, ces sédiments y fondent en magma et se recristallisent. Ces couches nouvellement formées sont soulevées et donnent les montagnes, une nouvelle terre ferme, qui subiront un nouveau cycle. Dans Theory of the Earth (1788-1795), Hutton expose ses idées (doctrine plutoniste), indique que les terrains « primitifs » (terrains les plus anciens connus en un lieu) sont de tout âge et établit que le granite est d'origine magmatique et non sédimentaire.
La classification des roches est complexe et relève d'une spécialité appelée la pétrographie. Pour la simplicité du propos, nous distinguerons les trois principaux types de roches : les roches sédimentaires, qui résultent de l'accumulation d'éléments (fragments minéraux ou rocheux, débris coquilliers...), ou de précipitations à partir de solutions (roches biogènes et/ou physico-chimiques) ; les roches métamorphiques, comme les schistes, qui se forment en profondeur, par recristallisation ; les roches magmatiques qui résultent de la solidification des magmas, que ces derniers cristallisent en profondeur, au sein de la lithosphère, pour donner une roche granulaire tel le granite (roches plutoniques) ou qu'ils jaillissent à la surface terrestre, puis se solidifient après effusion (laves...), ou encore par éjection pyroclastique (lapilli, ignimbrites...).
La surface de la Terre est constituée de roches d'origines différentes, mais celles-ci ont pourtant toutes une origine commune : au cours de leur histoire, elles subissent des transformations, les matériaux qui les composent étant recyclés pour former de nouvelles roches. On peut sommairement attribuer deux principaux facteurs à ce recyclage : l'un que l'on appellera processus météophysicochimique ; l'autre – lié au premier, mais très variable –, le temps, en tant que durée de ce processus.
Les processus météophysicochimiques font appel à trois aspects de la transformation pétrologique : l'érosion et la sédimentation ; l'enfouissement et la recristallisation ; la fusion et la recristallisation.
On peut faire un parallèle avec la transformation des états de la matière : ainsi, l'eau (H2O) peut être solide, liquide ou gazeuse selon les conditions météorologiques, de température ou de pression.
Toutes les roches présentes à la surface de la Terre sont attaquées[...]
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Écrit par
- Yves GAUTIER
: docteur en sciences de la Terre, concepteur de la collection
La Science au présent à la demande et sous la direction d'Encyclopædia Universalis, rédacteur en chef de 1997 à 2015
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