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1.36 : Roches métamorphiques - Géosciences

1.36 : Roches métamorphiques - Géosciences


• Les roches métamorphiques sont formées en « changeant » des roches ignées, sédimentaires ou autres roches métamorphiques préexistantes.
* Les processus métamorphiques impliquent des changements causés par l'exposition à la chaleur, à la pression et à des fluides chimiquement actifs.
• Les forces motrices sont l'augmentation de la chaleur et de la pression car les roches sont enfouies profondément dans la terre en association avec les périodes de formation des montagnes.
• Ils développent généralement un tissu ou une texture qui le différencie de la roche d'origine à partir de laquelle il s'est formé (appelé protolithe).
• Communément trouvé dans les roches crustales anciennes exposées dans les chaînes de montagnes et au cœur des masses continentales.

Exemples : quartzite, ardoise, marbre, gneiss, schiste et serpentinite (le State Rock of California)

Graphique 1.96. Roches métamorphiques communes


    Roches métamorphiques sont des "roches changées". Un assemblage minéral stable à basses températures et pressions peut ne pas être stable à températures et pressions élevées. À mesure que la température et/ou la pression augmentent, les « anciens minéraux » peuvent changer (généralement, leur taille augmente) ou de nouveaux minéraux peuvent se former. Dans cette image, un basalte (en haut) a "cuit" le calcaire plus ancien sous-jacent. La cuisson est confinée aux 6" supérieurs du calcaire.

« Les roches métamorphiques se forment à partir d'autres roches (protolithes) par des changements essentiellement à l'état solide de la minéralogie et/ou de la texture à la suite d'un changement d'environnement chimique et/ou physique.

"Métamorphisme se déroule dans une variété de contextes géologiques. Un aperçu général des paramètres métamorphiques est présenté ci-dessous. Il convient de noter qu'à l'exception du métamorphisme d'impact, les types généraux se graduent les uns dans les autres. »

"James Hutton (1727-1797), l'éminent gentleman-farmer du XVIIIe siècle et fondateur de la géoscience moderne, est l'auteur du concept du cycle des roches, qui décrit les interrelations entre les roches ignées, sédimentaires et métamorphiques. La partie supérieure de la terre (manteau , croûte et surface) peut être envisagée comme une gigantesque machine à recycler la matière qui compose les roches n'est ni créée ni détruite, mais est redistribuée et transformée d'un type de roche à un autre. LA PÉTROLOGIE, l'étude des roches et de leurs origines, est essentiellement le formel processus par lequel nous résolvons les interrelations exprimées dans le cycle de la roche."


Origine du nom

Le nom « trap rock » vient du mot suédois « trappa » qui signifie « marche d'escalier ». Cela fait référence au paysage en escalier qui est présent dans les zones géographiques où des coulées de basalte empilées et des intrusions peu profondes affleurent pour former un paysage de falaises abruptes et de corniches étroites. Les zones caractéristiques de ce paysage comprennent des parties de New York et du New Jersey où le seuil de palissades est exposé dans les régions de Washington, de l'Oregon et de l'Idaho où les rivières se jettent dans les basaltes du fleuve Columbia et les îles hawaïennes qui reposent entièrement sur des coulées de basalte.

Les producteurs de trap rock : Dix États représentent environ 85 % de la production de trap rock aux États-Unis. Données du United States Geological Survey [2].


Que sont les roches métamorphiques ?

Les roches métamorphiques ont commencé comme un autre type de roche, mais ont été considérablement modifiées par rapport à leur forme ignée, sédimentaire ou métamorphique d'origine. Les roches métamorphiques se forment lorsque les roches sont soumises à une chaleur élevée, à une pression élevée, à des fluides chauds riches en minéraux ou, plus communément, à une combinaison de ces facteurs. Des conditions comme celles-ci se trouvent au plus profond de la Terre ou là où les plaques tectoniques se rencontrent.

Processus de métamorphisme :
Le processus de métamorphisme ne fait pas fondre les roches, mais les transforme en roches plus denses et plus compactes. De nouveaux minéraux sont créés soit par réarrangement des composants minéraux, soit par des réactions avec des fluides qui pénètrent dans les roches. La pression ou la température peuvent même transformer des roches précédemment métamorphisées en de nouveaux types. Les roches métamorphiques sont souvent écrasées, étalées et pliées. Malgré ces conditions inconfortables, les roches métamorphiques ne chauffent pas assez pour fondre, sinon elles deviendraient des roches ignées !

Roches métamorphiques communes :
Les roches métamorphiques courantes comprennent la phyllite, le schiste, le gneiss, le quartzite et le marbre.

Roches métamorphiques foliées :
Certains types de roches métamorphiques - le gneiss granitique et le schiste à biotite en sont deux exemples - sont fortement rubanés ou foliés. (Folié signifie l'arrangement parallèle de certains grains minéraux qui donne à la roche un aspect rayé.) La foliation se forme lorsque la pression comprime les minéraux plats ou allongés dans une roche afin qu'ils s'alignent. Ces roches développent une structure en plaques ou en feuille qui reflète la direction dans laquelle la pression a été appliquée.

Roches métamorphiques non foliées :
Les roches métamorphiques non foliées n'ont pas de structure lamellaire ou en feuille. Il existe plusieurs façons de produire des roches non foliées. Certaines roches, comme le calcaire, sont constituées de minéraux qui ne sont ni plats ni allongés. Peu importe la pression que vous appliquez, les grains ne s'aligneront pas ! Un autre type de métamorphisme, le métamorphisme de contact, se produit lorsque de la roche ignée chaude pénètre dans une roche préexistante. La roche préexistante est essentiellement cuite par la chaleur, modifiant la structure minérale de la roche sans ajout de pression.


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Les roches métamorphiques sont fabriquées en chauffant ou en écrasant la croûte terrestre. On les trouve souvent dans les régions montagneuses. Un exemple est l'ardoise. L'ardoise était à l'origine une boue noire déposée au fond de la mer ou du lac. Fossiles peuvent parfois s'y trouver mais ils sont souvent écrasés. D'autres roches métamorphiques courantes sont appelées marbre, gneiss, schiste.

Plus d'information

Une roche métamorphique est le résultat d'une transformation d'une roche préexistante. La roche d'origine est soumise à une chaleur et une pression très élevées, ce qui provoque des changements physiques et/ou chimiques évidents. Des exemples de ces types de roches comprennent le marbre, l'ardoise, le gneiss et le schiste.

Ils peuvent être formés par des pressions profondes à l'intérieur de la Terre, par des processus tectoniques tels que des collisions continentales, ou lorsqu'ils sont réchauffés par une intrusion de roche en fusion chaude appelée magma provenant de l'intérieur de la Terre.

Le littoral du Brésil est constitué de roches métamorphiques. Celles-ci sont représentées ici sous forme de lignes rayées.


ROCHERS

De nombreux aspects des origines des roches sont mieux compris si une roche est considérée en termes de ses relations avec ses voisins. De telles relations sont mieux observées « sur le terrain », là où la roche se trouve dans son environnement naturel. A titre d'exemple de cette approche, nous allons considérer plusieurs situations de terrain pour voir quel éclairage elles apportent sur l'origine des roches.

Relations d'âge des roches stratifiées - Les géologues quantifient les immenses périodes de temps impliquées dans l'histoire de la Terre en établissant un point de référence dans le temps, puis en comptant à rebours à partir de ce point de référence en utilisant des unités de temps pratiques. Les géologues utilisent l'ère moderne comme point de référence et calculent le temps à rebours jusqu'au moment de l'occurrence d'un événement géologique, comme par exemple la formation d'une roche. Ainsi, dire qu'un grès a 100 millions d'années signifie qu'il y a 100 millions d'années, ce grès était en cours de formation, peut-être sous la forme d'une plage de sable le long d'un ancien littoral. Il s'agit d'une approche familière car elle est essentiellement la même que celle que nous adoptons dans la vie de tous les jours. La différence majeure est que nous utilisons différentes unités de temps (semaines, jours, minutes) pour mesurer les courtes échelles de temps qui caractérisent nos affaires quotidiennes.

Les géologues peuvent déterminer les âges relatifs des couches dans une séquence de roches stratifiées à partir des positions des couches sédimentaires dans la séquence. Généralement, une couche sédimentaire donnée est plus jeune (c'est-à-dire formée plus récemment) que la couche sédimentaire en dessous et plus ancienne que (c'est-à-dire formée avant) la couche sédimentaire au-dessus d'elle. Cette idée est appelée le principe de superposition.

Coulée de lave : une couche ignée peut être une coulée de lave qui a éclaté à la surface de la terre d'un évent volcanique. La lave coulante recouvrait les couches de roches sédimentaires sous-jacentes. Plus tard, après que la lave se soit refroidie et transformée en roche, elle a été ensevelie par un nouvel afflux de sédiments, faisant ainsi partie de la séquence en couches.

Seuil : La roche en fusion, progressant vers le haut à travers la séquence en couches, n'a pas atteint la surface de la terre. Au lieu de cela, alors qu'il était encore sous le niveau du sol, il s'est coincé ou s'est introduit latéralement entre deux des couches sédimentaires de la séquence, où il s'est finalement refroidi et est devenu une roche. Ce corps intrusif, appelé seuil, est ainsi devenu une partie de la séquence en couches.

La coulée de lave est-elle plus ancienne ou plus jeune que les roches qui le sont

« immédiatement au-dessus ? : _________________________

« en dessous ? : _________________________

Le seuil est-il plus vieux ou plus jeune que les rochers qui le sont immédiatement

au-dessus ? : _________________________

« en dessous ? : _________________________

LES TROIS TYPES DE ROCHES Concepts généraux sur les trois types de roches.

ROCHES IGNÉES - Les roches ignées sont constituées de la solidification de la lave (matière fondue refroidie à l'extérieur à la surface de la Terre) et de la solidification du magma (matière fondue refroidie en profondeur et sous la surface de la Terre).

ROCHES SÉDIMENTAIRES - Les roches sédimentaires sont constituées de clastes (morceaux) d'autres roches qui ont été asséchées, compactées et cimentées ensemble. D'autres roches sédimentaires sont constituées de restes de plantes/animaux et également de la précipitation de produits chimiques qui saturaient les plans d'eau.

ROCHES MÉTAMORPHIQUES - Les roches métamorphiques sont des roches (ignées, sédimentaires ou métamorphiques) qui ont été modifiées en raison de la chaleur et de la pression.

©David Leveson et David Seidemann - Brooklyn College - Sciences de la Terre et de l'environnement


Liste J - Roches métamorphiques

Notes générales
Ces listes de thésaurus, les listes A-R, sont utilisées par les indexeurs GeoRef pour sélectionner les termes de l'index et par les chercheurs d'informations supplémentaires qui ne se trouvent pas nécessairement dans les enregistrements de termes individuels dans le corps du thésaurus. Dans la plupart des cas, une liste hiérarchique est fournie. Dans certains cas, une liste alphabétique ou autre est fournie.

Les notes sous Recherche tenter de guider le chercheur dans l'utilisation de la liste. Les chercheurs peuvent également lire les notes sur Indexage pour plus d'indices, mais sachez que ces notes reflètent la pratique actuelle qui, dans certains cas, diffère de la pratique passée. Des notes supplémentaires sur des termes spécifiques se trouvent dans le corps du Thésaurus et des notes supplémentaires sur la recherche se trouvent dans le Thésaurus GeoRef, 11e édition, section Introduction sur la recherche commençant à la page x. Des informations spécifiques à la recherche et aux sujets de la liste individuelle sont incluses, par exemple, une section comprenant les roches métamorphiques commence à la page xii.

Sous Indexage la pratique d'indexation actuelle est indiquée. Ces notes doivent être lues avec les instructions sous les termes individuels dans le corps du thésaurus.

Roches métamorphiques
Deux listes sont fournies, une liste hiérarchique et une liste alphabétique qui donne un tableau des noms de groupes. Les cas de publication automatique incomplète sont marqués sur les deux. Les roches métasomatiques sont considérées comme un sous-groupe de roches métamorphiques.

Le terme pétrologie peut être utilisé dans des articles relatifs à la discipline. Où le processus métamorphisme est souligné, il est également utilisé.

Recherche
Les articles mettant l'accent sur ces roches peuvent être récupérés en recherchant roches métamorphiques comme descripteur majeur. La pétrologie ignée et métamorphique (05A) peut également être recherchée en tant que catégorie, voir la liste A. Pour plus d'informations, voir les noms de roches spécifiques dans le corps du thésaurus.
Des sujets connexes tels que intrusions, isotopes, magmas, métamorphisme, métasomatisme, équilibres de phases, etc. peuvent être recherchés séparément.

Pour les roches métamorphiques qui sont des matières premières, voir la liste C-1.

Pour des recherches spécifiques sur une certaine roche, utilisez le nom de la roche, tronqué ou tronqué pour trouver des variantes.

Pour les noms de roches composites, par ex. gneiss à biotite, il est conseillé de rechercher à la fois le nom de la roche spécifique et les parties séparées du nom dérivé et combiné.

Indexage
Indexez le terme le plus spécifique de la liste alphabétique. Si le terme n'apparaît pas dans la liste, ajoutez-le au singulier et indexez un terme de niveau supérieur qui apparaît dans la liste.


1.36 : Roches métamorphiques - Géosciences

Les roches métamorphiques FOLIÉES ont un aspect rubané ou stratifié.

Type de roche = FOLIÉ

Roche mère = Le schiste a subi des changements dus à la chaleur et à la pression

Caractéristiques = Fines couches serrées/Pas de cristaux visibles

Type de roche = FOLIÉ

Roche mère = L'ardoise a subi plus de changements en raison de plus de chaleur et de pression

Caractéristiques = Des couches plus fines et brisées/Des cristaux sont visibles

Type de roche = FOLIÉ

Roche mère = Le schiste a subi plus de changements en raison de plus de chaleur et de pression

Caractéristiques = Il y a une séparation claire des minéraux des bandes ou des couches/Les cristaux sont visibles

Nom de la roche = QUARTZITE

Type de roche = NON FOLIÉ

Roche mère = Le grès a subi des changements dus à la chaleur et à la pression

Caractéristiques = Roche tassée dure, les grains de sable sont fusionnés (soudés) ensemble/Le cristal est visible

Type de roche = NON FOLIÉ

Roche mère = Le calcaire a subi des modifications dues à la chaleur et à la pression

Caractéristiques = Cristal bien visible, cette roche va réagir à HCl

©David Leveson et David Seidemann - Brooklyn College - Sciences de la Terre et de l'environnement


Roches métamorphiques

Les roches métamorphiques commencent comme un seul type de roche et, avec la pression, la chaleur et le temps, se transforment progressivement en un nouveau type de roche.

Roche métamorphique Isua

Roche métamorphique, estimée à 3,8 milliards d'années, située près d'Isua dans le détroit de Qorqut, au Groenland.

Photographie de James L. Amos

Le terme &ldquometamorphosis&rdquo est le plus souvent utilisé en référence au processus de transformation d'une chenille en papillon. Cependant, le mot &ldquometamorphosis&rdquo est un terme large qui indique un changement d'une chose à une autre. Même les roches, une substance apparemment constante, peuvent se transformer en un nouveau type de roche. Les roches qui subissent un changement pour former une nouvelle roche sont appelées roches métamorphiques.

Dans le cycle des roches, il existe trois types différents de roches : sédimentaires, ignées et métamorphiques. Les roches sédimentaires et ignées ont commencé comme autre chose que de la roche. Les roches sédimentaires étaient à l'origine des sédiments, qui ont été compactés sous haute pression. Les roches ignées se sont formées lorsque le magma liquide ou la lave&mdashmagma qui a émergé à la surface de la Terre&mdash se sont refroidis et durcis. Une roche métamorphique, d'autre part, a commencé comme une roche, soit une roche sédimentaire, ignée ou même une autre sorte de roche métamorphique. Ensuite, en raison de diverses conditions au sein de la Terre, la roche existante a été transformée en un nouveau type de roche métamorphique.

Les conditions requises pour former une roche métamorphique sont très spécifiques. La roche existante doit être exposée à une chaleur élevée, à une pression élevée ou à un fluide chaud riche en minéraux. Habituellement, ces trois circonstances sont réunies. Ces conditions se trouvent le plus souvent soit au plus profond de la croûte terrestre, soit aux limites des plaques où les plaques tectoniques se heurtent. Afin de créer une roche métamorphique, il est vital que la roche existante reste solide et ne fonde pas. S'il y a trop de chaleur ou de pression, la roche fondra et se transformera en magma. Cela entraînera la formation d'une roche ignée, pas d'une roche métamorphique.

Considérez comment le granit change de forme. Le granit est une roche ignée qui se forme lorsque le magma se refroidit relativement lentement sous terre. Il est généralement composé principalement de minéraux quartz, feldspath et mica. Lorsque le granit est soumis à une chaleur et une pression intenses, il se transforme en une roche métamorphique appelée gneiss.

L'ardoise est une autre roche métamorphique commune qui se forme à partir de schiste. Le calcaire, une roche sédimentaire, se transformera en marbre de roche métamorphique si les bonnes conditions sont réunies.

Bien que les roches métamorphiques se forment généralement profondément dans la croûte de la planète, elles sont souvent exposées à la surface de la Terre. Cela se produit en raison du soulèvement géologique et de l'érosion de la roche et du sol au-dessus d'eux. À la surface, les roches métamorphiques seront exposées aux processus d'altération et peuvent se décomposer en sédiments. Ces sédiments pourraient ensuite être comprimés pour former des roches sédimentaires, ce qui recommencerait tout le cycle.

Roche métamorphique, estimée à 3,8 milliards d'années, située près d'Isua dans le détroit de Qorqut, au Groenland.


Histoire géologique de la Géorgie : aperçu

Robert Cook, Julian Gray et Joe Santamaria, Minéraux de Géorgie : leurs propriétés et leurs occurrences (Athènes : University of Georgia Press, 2016).

Aurelius S. Furcron, "L'histoire de la Géorgie (l'histoire géologique de la Géorgie)" Bulletin d'information sur les minéraux de Géorgie 1-5 (1948-1952).

Pamela J. Gore et William Witherspoon, Géologie routière de la Géorgie (Missoula, Mont. : Mountain Press, 2013).

Jim Lacefield, Mondes perdus dans les rochers de l'Alabama : un guide de la vie et des paysages antiques de l'État (Tuscaloosa : Alabama Geological Society, 2000).

Cartographie de la région dans l'écriture américaine ancienne, éd. Edward Watts, Keri Holt et John Funchion (Athènes : University of Georgia Press, 2016).

Keith I. McConnell et Charlotte E. Abrams, Géologie de la région du Grand Atlanta, Georgia Geologic Survey Bulletin 96 (1984).


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