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roche

(bas latin rocca)

Chaussée des Géants, Irlande du Nord
Chaussée des Géants, Irlande du Nord

Tout matériau, consolidé ou non, constitutif de la Terre, à l'exclusion des sols et des êtres vivants, formé d'un agrégat de minéraux et présentant une homogénéité de composition. (On classe les roches suivant leur mode de formation, leur composition chimique ou minéralogique, leurs propriétés mécaniques, etc.)

GÉOLOGIE

Matériaux de l'écorce terrestre (→ Terre), les roches donnent aux reliefs leur ossature. À l'exception de liquides tels que les pétroles, les roches sont des agrégats, consolidés ou non, de minéraux ou de substances non cristallisées (verres, gels, matières organiques). L'étude des roches, ou pétrologie, est une discipline majeure de la géologie.

Différents processus sont à l'origine de la formation des roches. S'ils se produisent à l'intérieur du globe, ils donnent des roches endogènes, qui peuvent être magmatiques ou métamorphiques. S'ils ont lieu en surface, ils donnent des roches exogènes, qui sont essentiellement sédimentaires ou résiduelles.

Les roches endogènes

Les roches magmatiques

Les roches magmatiques se forment à partir d'un liquide, le magma, constitué pour l'essentiel de matériaux silicatés. Celui-ci résulte de la la fusion partielle du manteau ou de la croûte terrestre, à des températures de l'ordre de 1 000 °C et sous des pressions correspondant à des épaisseurs de plusieurs dizaines de kilomètres. Plus léger que la roche dont il est issu, le magma remonte vers la surface. Cette ascension s'accompagne d'une perte de chaleur provoquant la cristallisation progressive de minéraux. Ceux-ci ayant, en général, une composition chimique différente de celle du liquide magmatique, il se produit une différenciation chimique du liquide résiduel. Un même magma peut donc donner naissance à toute une gamme de roches de compositions différentes.

On distingue deux grands groupes de roches magmatiques : les roches d’origune plutonique et les roches d'origine volcanique.

Les roches plutoniques

Les roches plutoniques, ou intrusives, proviennent de la cristallisation lente et totale de magma en profondeur. Elles sont formées de minéraux généralement visibles à l'œil nu.

Les roches volcaniques

Les roches volcaniques, ou effusives, se forment par l'éruption, en surface, de magma ne contenant que peu ou pas du tout de cristaux. Son refroidissement rapide produit des roches riches en verre et en microcristaux.

Les roches métamorphiques

Quand des roches se trouvent placées dans des conditions différentes de celles de leur formation, elles se transforment et subissent le métamorphisme. En conservant généralement leur composition chimique, leurs minéraux constitutifs sont remplacés par des minéraux nouveaux, adaptés aux nouvelles conditions de pression et de température, ce qui leur donne un aspect totalement différent.

La nature d'une roche métamorphique dépend de celle de la roche initiale et des conditions de sa transformation. Ainsi, une roche siliceuse (grès, radiolarite…) se transforme en quartzite, riche en quartz. Un calcaire, roche carbonatée, se transforme en marbre, riche en calcite.

La nature et la taille des minéraux qui se forment sont aussi fonction de l'intensité du métamorphisme. Une roche argileuse donnera, à métamorphisme croissant, d'abord une ardoise avec un débit en feuillets, mais sans minéraux visibles à l'œil nu, puis un schiste à quartz et mica blanc, puis un micaschiste à mica noir et mica blanc, enfin un gneiss folié à lits de quartz et de feldspath alternant avec des lits de mica noir aplatis dans la foliation.

Au-delà d'un certain seuil de température, la roche fond pour donner un nouveau magma granitique.

Les roches exogènes, ou sédimentaires

Formées, le plus souvent, en milieu aqueux par l'accumulation de matériaux d'origines diverses, les roches sédimentaires se présentent sous forme d'empilements de strates. Des déformations tectoniques peuvent basculer ou plisser ces ensembles. Trois critères sont utilisés pour classer les roches sédimentaires : l'origine des matériaux (détritique, chimique et biologique), les modalités de leur transport (eau ou vent) et celles de leur dépôt (classement progressif des particules selon leur taille et leur poids spécifique).

Les roches détritiques

Les roches détritiques proviennent de l'érosion de roches et de sols préexistants, suivie du transport des fragments jusqu'à un lieu de dépôt. On compte, parmi les roches détritiques, les brèches et les poudingues, les sables (meubles) et les grès (consolidés), les silts (meubles) et les pélites (consolidées), les argile (plastiques) et les schiste (consolidés).

Les roches physico-chimiques et biogènes

Les roches physico-chimiques résultent de la précipitation de sels dissous dans les eaux. Cette précipitation est parfois couplée à une sédimentation d'origine biologique. Celle-ci donne naissance aux roches biogènes, dues à l'accumulation et à la décomposition de restes animaux ou végétaux. La craie et les calcaires constituent les roches carbonatées, le sel gemme ou la potasse, les roches salines ou évaporites ; le pétrole et le charbon appartiennent aux roches carbonées. Aux roches physico-chimiques et biogènes sont rattachées également les roches siliceuses, phosphatées, ferrugineuses, alumineuses, etc.