Ròca

Legissètz un «bon article».

Lei ròcas (var. ròchas, ròcs, garròcs, arròcs, arròcas) son de materiaus naturaus solides formats d'un assemblatge d'un ò de plusors mineraus. Constituent principau de la crosta tèrrestra, son devesidas entre ròcas magmaticas (ò ignèas), metamorficas e sedimentàrias en foncion de sei condicions de genèsi. La sciéncia de la descripcion e de l'estudi dei ròcas es dicha petrologia e fa partida de la geologia. Dins lo corrent de l'Istòria umana, lei ròcas son estadas fòrça utilizadas coma materiau de construccion e coma fònt de mineraus ò de metaus.

La formacion dei diferentei ròcas es una consequéncia de l'activitat intèrna de la Tèrra e de son estructura de jaç concentrics, similara a aquela d'una ceba. Dau centre vèrs la superficia, se troban lo nuclèu intèrne, lo nuclèu extèrne, lo mantèu (inferior e superior) e la crosta. Lo mantèu superior es rigid e forma amb la crosta la litosfèra. Aquela crosta pòu èsser oceanica ò continentala. La crosta oceanica es pus pesuca que la continentala mai a una espessor pus febla^[1].

Segon d'estudis sismologics, lo nuclèu intèrne e la litosfèra serián a l'estat solid. Leis autrei jaç serián dins un estat liquid fòrça viscós. Au sen dau mantèu, la transmission de la calor seriá a l'origina de movements lents de conveccion entraïnant la remontada de magma caud dei regions inferioras vèrs lei regions superioras e la descenduda de magma pus freg en sens contrari^[2]. Aquelei movements forman de cellulas de conveccion qu'implican de troç de litosfèra. Au limit entre doas cellulas divergentas, aquò entraïna l'aparicion d'un ret de fracturas e la formacion de doas placas tectonicas que s'alunchan. Au contrari, dins lo cas de doas cellulas atenentas convergentas, un dei dos tròç de crosta aurà tendància a passar au dessüs de l'autre.

Dins lei zònas de divergéncia, se forma una crosta oceanica novèla formada de ròcas eissidas de la solidificacion dau magma vengut dau mantèu. Dins lei zònas de convergéncia, doas situacions diferentas pòdon aver luòc en foncion de la natura dei placas qu'interagisson. Se lei doas son de tipe oceanic, un arc volcanic pòu se formar (Japon, Aleutianas... etc.). En revènge, s'una placa (ò lei doas) es de tipe continentau, la collision possa dei massas considerablas de materiaus en aut e en bas. Dich orogenèsi, aqueu fenomèn es a l'origina de plegaments de la crosta e de la formacion de cadenas montanhosas^[3]. A la superficia terrèstra, lei ròcas son expausadas a l'erosion fisica ò quimica per d'agents exogèns e acomençan de se desagrejar.

Lei fragments dei ròcas dislocadas son transportats per lei rius dins lei vaus e dins lo corrent d'aqueu procès, forman divèrsei sediments en foncion de sei caracteristicas, de sa talha e de l'endrech onte s'arresta lo transpòrt (riu, lac, mar... etc.). En parallèl, dins lei zònas de convergéncia, lei fòssas oceanicas s'emplisson tanben a cha pauc de sediments. Son alora implicats dins lo procès de cabussada de la placa e son somés a de condicions de pression e de temperatura importantas. Aquò entraïna de transformacions mineralogicas au sen dei ròcas que son intensitat aumenta amb la pression e la temperatura. Lei ròcas ansin transformadas son dichas metamorficas. La cabussada pòu pereu entraïnar la fusion de certanei ròcas que van alora remontar en direccion de la superficia. Se l'agantan, pòdon causar la formacion de ròcas volcanicas ò piroclasticas. Se demòran dins la crosta, van se refrejar e se solidificar lentament per formar de ròcas dichas intrusivas ò plutonicas^[4].

Lei ròcas magmaticas (ò ignèas) derivan de la solidificacion d'un magma. Forman aperaquí 64,7% dau volum de la crosta terrèstra e 99% de la crosta oceanica. Pasmens, son estudi presenta una dificultat particulara car la natura dau magma a l'origina de la ròca es desconeguda. D'efiech, un contacte dirècte amb lo magma es pas possible e es fòrça malaisat amb lei lavas. Leis analisis e lei mesuras son donc principalament limitadas ai ròcas situadas a la superficia ò a de prefondors feblas (sondatge, foratge... etc.). Lei scientifics son donc obligats d'interpretar lei caracteristicas dei magmas ancians a partir de la geologia actuala dei ròcas. Dins lo corrent de la segonda mitat dau sègle XX, lei progrès tecnologics an tanben permés d'avançadas importantas e se destrian uei quatre tipes principaus de ròcas magmaticas : intrusivas, venencas, efusivas e piroclasticas (de còps dichas volcanoclasticas). Lei ròcas intrusivas e venencas se solidifican dins la crosta terrèstra. Lei ròcas efusivas son eissidas de la solidificacion dei lavas, es a dire dau magma arribat a la superficia. Lei ròcas piroclasticas son pereu eissidas de la solidificacion dei lavas^[5]. Pasmens, se forman a partir de lavas ejectadas que forman de particulas finas que començan son refrejament dins l'aire.

La composicion dei magmas a l'origina d'aquelei ròcas es siliçosa, çò qu'entraïna la formacion de silicats. L'unica excepcion coneguda es lo magma carbonat e negre dau volcan tanzanian Ol Doinyo Lengai que causa la formacion de carbonatits^[6]. Lei magmas son classats en foncion de son aciditat, valent a dire de sa concentracion de silici exprimida en concentracion de SiO₂. Son ansin dichs :

• acids se la concentracion es superiora a 63%.
• intermediaris se la concentracion es entre 52 e 63%.
• basics se la concentracion es entre 45 e 52%.
• ultrabasics se la concentracion es inferiora a 45%.

Lei magmas acids e intermediaris contènon generalament de mineraus coma lo qüars, l'ortosa ò l'albita que son compatibles ambé sei valors d'aciditat. Dins lei magmas basics e ultrabasics, lei mineraus compatibles principaus son l'olivina, la leucita ò la nefelina. En foncion dei mineraus contenguts, una ròca magmatica pòu tanben èsser dicha subresaturada (preséncia de qüars), saturada (abséncia de qüars e de feldspats) e sosaturada (abséncia de qüars e preséncia de feldspats).

Regardant lo classament dei diferentei ròcas magmaticas, lei mineraus pus importants son lo qüars, lei feldspats alcalins (ortosa, sanidina, albita^[7]... etc.), lei plagioclasas e lei feldspatoïds. Lo qüars e lei feldspats alcalins son acids, lei plagioclasas son feblament acids ò basics e lei feldspatoïds son basics. Coma lo qüars e lei feldspatoïds son pas compatibles, aquò permet d'establir de diagramas simplificats, dichs diagramas de Streckeisen, amb quatre cimas que permèton de distinguir lei diferentei ròcas en foncion de sa composicion ò de sa natura acida ò basica (cf. infra).

Lei ròcas intrusivas son eissidas de la solidificacion dau magma en prefondor. Se tròban subretot dins lei regions d'orogenèsi onte son sovent de natura acida. Dins lei regions de dubertura de la crosta, son pus raras e i son quasi totjorn basicas ò ultrabasicas. Una particularitat importanta dei magmas a l'origina d'aquela mena de ròca es la constància de sa composicion que luòc de la planeta que siegue, çò que demòstra l'omogeneïtat dau mantèu. En revènge, la formacion dei ròcas intrusivas au sen deis orogèns es un procès complèx e variable car lei condicions dei collisions entre placas tectonicas son pas identicas entre lei diferentei regions.

Lei ròcas intrusivas son compactas e an una textura granulara, valent a dire que son formadas de cristaus visibles a uelh nus. Aquelei cristaus an generalament de talhas similaras mai i a d'excepcions. Per exemple, dins lei ròcas graniticas, pòu de còps s'observar de cristaus d'ortosa pus desvolopats qu'aquelei deis autrei mineraus constituents de la ròca^[8].

• 
  Diagrama de Streckeisen simplificat dei ròcas intrusivas.
• 
  Diagrama de Streckeisen dei ròcas intrusivas.

• 
  Fotografia d'una intrusion de magma revelada per lei movements tectonics e l'erosion.
• 
  Granit, un exemple de granitoïd.
• 
  Sienita, un exemple de sienitoïd.
• 
  Diorita, un exemple de dioritoïd.
• 
  Gabro, un exemple de gabroïd.
• 
  Sienita feldspatoïda, un exemple de feldspatoïd.

Lei ròcas venencas son de ròcas magmaticas eissidas d'un magma infiltrat e solidificat dins una fendilha (diaclasa) de la crosta terrèstra. Lo refrejament d'aqueu magma es pus rapid que dins lo cas d'una intrusion en causa de la talha generalament limitada dei fendilhas mai es pus lent qu'aqueu de la lava aguent agantat la superficia. Lei ròcas venencas an donc una estructura intermediària entre lei ròcas intrusivas e ròcas efusivas generalament formada de cristaus de talha pichona mai visibles sensa dificultat a uelh nus^[9].

• 
  Kimberlita, exemple de ròca venenca.
• 
  Pegmatita, autre exemple de ròca venenca.
• 
  Fotografia d'una vena de dolerita.
• 
  Fotografia d'una vena d'aplita.

Lei ròcas efusivas son eissidas dau magma desgasat — qu'es alora dich lava — aguent agantat la superficia. Lei lavas basicas ò ultrabasicas son fluidas e pòdon cubrir una superficia fòrça importanta (Islàndia, plans de Deccan... etc.). Lei lavas intermediàrias e acidas son pus viscosas e se solidifican rapidament (de còps dirèctament dins lo cratèr dau volcan)^[10]. Lei caracteristicas dei ròcas efusivas despendon de la natura dau magma iniciau, de sa temperatura, de son mòde d'efusion e dei condicions de solidificacion. Aquelei paramètres condicionan la cristalizacion dei mineraus au sen dei ròcas.

Lei ròcas efusivas an generalament un aspècte compacte, una color sorna, una textura fina formada de cristaus fòrça pichons invisibles a uelh nus e de còps de matèria vitrosa, d'escòrias volcanicas sornas, de cavitats liadas au desgasatge dau magma e de linhas de flux indicant lo movement de la lava avans sa solidificacion. Dins certanei cas, s'i pòu observer de cristaus pus importants (fenocristaus) aguent començat de se formar avans l'ejeccion de la lava. Aquela mena de textura es dicha porfirica. Es frequenta dins lei ròcas acidas e intermediàrias e de còps, en l'abséncia d'escòrias e de cavitats, l'aspècte d'aquelei ròcas pòu venir pròche d'aqueu dei ròcas intrusivas.

• 
  Diagrama de Streckeisen simplificat dei ròcas efusivas.
• 
  Diagrama de Streckeisen dei ròcas efusivas.

• 
  Fotografia d'una fònt de lava durant una erupcion volcanica, un exemple d'emission de ròca efusiva.
• 
  Fotografia d'un dòma de lava, autre exemple d'emission de ròca efusiva.
• 
  Riolita, un exemple de riolitoïd.
• 
  Dacita, un exemple de dacitoïd.
• 
  Traquita, un exemple de traquitoïd.
• 
  Andesita, un exemple d'andesitoïd.
• 
  Basalt, un exemple de basaltoïd.
• 
  Fonolita, un exemple de fonolitoïd.
• 
  Tefrita, un exemple de tefritoïd.

Lei ròcas piroclasticas (ò volcanoclasticas) son de fragments de lava expulsats per una erupcion. Parcialament ò totalament solidificats dins l'aire, tomban en plueja. Son generalament eissidas de magmas acids ò intermediaris car lei magmas basics ò ultrabasics son pron fluids per èsser dificilament explosius^[11]. Lei causas deis explosions son variadas. Dins lei magmas acids e intermediaris, la viscositat importanta (e de còps lo començament de la solidificacion) geina la sortida dei gas que s'acampan fins a aver una pression sufisenta per entraïnar una explosion. La preséncia d'aiga es un factor qu'aumenta lei proprietats explosivas dei magmas car sa vaporizacion es a l'origina de quantitats gròssas de vapor que s'apondon ai gas magmatics^[12].

La classificacion principala dei ròcas piroclasticas es basada sus la talha dei particulas ejectadas que destria lei tefras e lei piroclasts ^[13]:

• dos tipes principaus de tefras existisson :
  • lo tuf volcanic qu'es format de la matèria pus fina. A una consisténcia mòla que se solidifica lentament per formar una ròca compacta. Son origina pòu èsser autogèna (en provenéncia dau magma) ò allogèna (en provenéncia dei parets dei conduchs volcanics.
  • lo cendre volcanic qu'es format de particulas de mens de 2 mm. Vèn de la polverizacion de ròcas preexistentas ò de l'ejeccion de magma finament fragmentat.
• tres tipes principaus de piroclasts existisson :
  • lei lapillis son de fragments que sa talha se situa entre 2 e 64 mm. Pòdon èsser solids au moment de son ejeccion ò se solidificar durant son trajècte aerian. Dins lo premier cas, son a l'origina de fragments angulós amb de cristaus importants e dins lo segond, forman de fragments arredondits^[14].
  • lei bombas volcanicas son de fragments que sa talha es superiora a 64 mm. Son de fragments de lava solidificats durant son trajècte aerian^[15].
  • lei clasts (ò blòts) son de fragments de mai de 64 mm que son ja solids au moment de son ejeccion.

• 
  Fotografia d'una erupcion explosiva a l'origina de l'emission de ròcas piroclasticas.
• 
  Tuf volocanic.
• 
  Vilatge cubèrt de cendre volcanic.
• 
  Lapillis.
• 
  Bomba volcanica.
• 
  Scientific observant un depaus de blòts volcanics.

Lei ròcas metamorficas forman aperaquí 27,4% dau volum totau de la crosta terrèstra. Son eissidas de la transformacion d'autrei ròcas d'origina magmatica, sedimentària ò metamorfica^[16]. Aquò pòu se debanar dins d'endrechs variats mai dos tipes principaus de metamorfisme existisson : regionau e de contacte. Lo premier s'aplica a de quantitats importantas de ròcas situadas a de prefondors importantas. Es generalament liat a l'orogenèsi que permet de sometre lei materiaus a de pressions e de temperaturas fòrça importantas a mesura de l'avançament de la cabussada de la crosta dins lei premiers jaç dau mantèu^[17]. Lo segond regarda de volums pus febles associats a un còrs magmatic. Dins aqueu cas, es la temperatura dau magma en contacte amb la ròca qu'entraïna lei transformacions mineralogicas.

Lei paramètres a l'origina dau metamorfisme son nombrós. La pression e la temperatura an un ròtle primordiau car favorizan dirèctament la transformacion dei mineraus. Pasmens, n'existís d'autrei coma la composicion iniciala dei ròcas somesas au metamorfisme ò la preséncia eventuala de fluids. La classificacion dei ròcas metamorficas es donc complèxa. D'un biais generau, lo gras de metamorfisme aumenta amb la prefondor. Ansin, lo metamorfisme demora feble per de prefondors limitadas. En revènge, se la cabussada de la crosta vèn importanta, aquò pòu totalament transformar l'estructura d'origina de la ròca.

• 
  Esquèma generau dau metamorfisme de contacte.
• 
  Diagrama dei faciès diferents de metamorfisme.

• 
  Exemple de zeolites formats per metamorfisme dins un tròç de basalt.
• 
  Exemple de sistres verds.
• 
  Exemple de sistres blaus.
• 
  Exemple d'eclogita.
• 
  Hornfels, exemple de ròca metamorfica dau faciès dei corneanas.
• 
  Exemple d'amfibolita.
• 
  Exemple de granulita.
• 
  Exemple de sanidinita.

Lei ròcas sedimentàrias representan aperaquí 7,9% dau volum totau de la crosta terrèstra. Se forman sustot a partir de l'acumulacion de particulas ò per precipitacion quimica ò bioquimica. De tipes diferents de ròcas sedimentàrias existisson donc en causa de l'existéncia de mecanismes variats de sedimentacion. Lei sediments pus frequents son lei detritics que forman la màger part de l'ensems. Pasmens, òm pòu tanben citar leis organogèns, lei quimics e lei residuaus.

Lei ròcas detriticas necessitan de fenomèns d'erosion, de transpòrt e de sedimentacion^[18]. Lei causas principalas de l'erosion son lei movements de la crosta terrèstra qu'entraïnan la fragmentacion de la ròca, la desagregacion dei ròcas de superficia per lo raionament solar e la gelada, lo movement abrasiu dei glaciers, lo transpòrt de fragments per l'aiga, lo vent, l'alteracion quimica dei ròcas (especialament reaccion amb lo dioxid de carbòni) e l'aleracion dei ròcas per lei vegetaus e leis animaus. Lei mecanismes de transpòrts principaus son lo movement de la crosta que pòrta lei sediments fins ai zònas de convergéncia e lei rets idrografics (regolament, riu... etc.). Lei rets idrografics permèton tanben una seleccion dei fragments que son portats mai ò mens luench en foncion de son pes. Enfin, la sedimentacion es un procès qu'entraïna l'immobilizacion dei sediments que s'agregan per formar una ròca onte lei jaç successius de sediments demòran visibles (estratificacion).

Divèrsei classificacions son estadas prepausadas per descriure lei sediments a l'origina d'aquelei ròcas. La pus utilizada definís lei gravas (particulas de mai de 2 mm), lei sablas (entre 0,063 e 2 mm), lei nitas (entre 0,002 e 0,063 mm) e leis argielas (mens de 0,002 mm)^[19]. Au contrari dei ròcas magmaticas e metamorficas, i a ges d'equilibri quimic entre aquelei sediments que pòdon venir d'endrechs fòrça diferents.

• 
  Compression, plegament e sureccion dei sediments detritics d'una zòna de convergéncia.
• 
  Fenomèn d'erosion, de transpòrt e de sedimentacion lòng d'un riu.

• 
  Tròç de kaolonita, exemple d'argiela.
• 
  Dunas de sabla dins un desèrt.
• 
  Tròç de gres, exemple de ròcas detriticas eissidas de la cimentacion de gruns de sabla.
• 
  Grauwacke, autre exemple d'una ròca detritica eissida de la cimentacion de gruns de sabla.
• 
  Bauç de loess, exemple d'una ròca detritica eissidas de l'agregacion de nitas.

Lei ròcas organogènas son eissidas d'organismes que fabrican son esqueleta a partir de saus dissòuts dins l'aiga. Se forman unicament au sen dei mars e deis oceans car leis organismes dei rius pòdon pas formar d'accumulacions sufisentas. La natura d'aquelei ròcas es fòrça variada en causa de la diversitat deis organismes marins. Per exemple, aquela categoria gropa lo corau, lei cauquilhas dei molluscs ò leis accumulacions d'esqueletas d'organismes unicellularis que fan partida dau fitoplancton.

Lei ròcas d'origina quimica son pus raras. Se forman segon de procès divèrs. Dins un environament marin, l'evaporacion de l'aiga blocada dins de bacins sarrats e pauc prefonds es lo mecanisme principau car entraïna la cristallizacion dei saus e dei mineraus dissòuts. Aqueu fenomèn pòu pereu s'observar dins lei regions continentalas. Per exemple, es lo cas dins lei bacins de la Mar d'Aral. Es tanben lo cas de la màger part dei cauquiers. Pasmens, sus lei continents, un segond procès existís a proximitat dei fònts termalas. D'efiech, lor aiga presenta tanben de concentracions importantas de mineraus dissòuts que pòdon engendrar de fenomèns de precipitacion quimica.

Enfin, lei ròcas residualas son formadas per la dissolucion per l'aiga de certanei mineraus amb una absorpcion selectiva de certaneis ions. La partida "insolubla" s'acampa dins d'endrechs onte pren generalament un aspèct estratificat. Per exemple, es lo cas dei lateritas que son de ròcas rojas se formant dins lei regions tropicalas ò de la baucita.

Lei ròcas son utilizadas per divèrseis espècias de primats dempuei au mens 2,5 milions d'ans^[20]. Regardant Homo sapiens, aquela utilizacion aguèt e a totjorn una importància sus lo desvolopament e lo foncionament dei civilizacions. Per exemple, l'avançament dei tecnologias minieras caracteriza mai d'un periòde preïstoric ò antic (Edat dau Coire, Edat dau Bronze, Edat dau Fèrre... etc.). En fòra de l'extraccion de mineraus, lei ròcas foguèron ò son tanben utilizadas coma materiaus de construccion, coma materiaus per fabricar d'objèctes utilitaris (industria litica... etc.) ò artistics (escultura... etc.) ò coma armas. Certanei foguèron ò son totjorn l'objècte d'un culte religiós (Pèira Negra^[21], Pèira de Scone...).

• (fr) E. Asselborn, P-J. Chiaperro, J. Galvier, Les Minéraux - Guide vert, France Loisirs-Solar, 1987.
• (fr) P. e N. Bariand, Minéraux passion, Bordas, 1992.
• (en) R. L. Bates e J. A. Jackson, Glossary of Geology, American Geologic Institute, 1980.
• (en) S. Boggs Jr., Principles of Sedimentology and Stratigraphy (4th ed.), Upper Saddle River, 2006.
• (fr) N. Cipriani, Minéraux et Roches, Gründ, 1996.
• (fr) C. e A. da Cunha, Des pierres précieuses aux pierres fines, Plon, 1984.
• (fr) R. Duda e L. Rejil, La Grande Encyclopédie des minéraux, Gründ, 1986.
• (fr) A. Foucault e R. Dumitras, Dictionnaire de géologie (2e Édition), Masson, 1984.
• (en) N. Fry, The Field Description of Metamorphic Rocks, Geological Society of London Handbook Series, 1984.
• (en) D. W. Hyndman, Petrology of Igneous Rocks and Metamorphic Rocks, Mc Graw-Hill Book Co., 1985.
• (fr) Pierre Pech e Hervé Regnauld, Géographie physique, Paris, PUF,‎ 1992.
• (en) E. J. Pettijohn, Sedimentary Rocks, Harper & Row, 1975.
• (fr) C. Pomerol, Y. Lagabrielle e M. Renard, Éléments de géologie, 13e édition, Dunod, 2005.
• (fr) F. H. Pough, Guide des roches et minéraux, Delachaux et Niestlé, 1979.
• (de) H. Strunz, Mineralogische Tabellen, Akademische Verlagsgesellschaft, 1970.
• (fr) R. F. Symes, Roches et Minéraux, Gallimard, 1988.
• (en) E. J. Tarbuck e F. K. Lutgens, Earth, an introduction to Physical Geology (6th ed.), Prentice Hall, 1999.
• (en) M. Trucker, The Field Description of Sedimentary Rocks, Geological Society of London Handbook Series, 1982.
• (en) Arthur Wilson, The Living Rock: The Story of Metals Since Earliest Times and Their Impact on Developing Civilization, Cambridge, Woodhead Publishing, 1996.