Roche :

n. f. [du latin populaire rocca] - Matériau constitutif des parties majoritairement solides de la Terre et des corps célestes (planètes, satellites, météorites, comètes). Les roches sont composées d’assemblages d’un ou plusieurs minéraux, cristallins ou vitreux. Elles sont souvent plus ou moins dures et cohérentes (pierres, cailloux), parfois plastique (argiles gonflées d’eau) ou meubles (sables) (modifié d’après Foucault et Raoult, 2010 et Michel, 2016).

Les géologues pratiquent la pétrologie (du grec petra, pierre et logos, discours/parole) pour décrire les différentes roches qui leurs sont accessibles (A) et les classer en familles en lien avec leurs formations (B).

A. Description

La description des roches est aussi appelée la pétrographie (du grec petra, pierre et graphein, écrire). Celle-ci peut se faire sur des échantillons visibles à l’œil nu (échelle macroscopique) ou à l’aide d’outils de grossissement divers (échelle microscopique).

Différentes caractéristiques permettent de décrire une roche.

Bien que de nombreuses roches soient solides, il existe aussi des roches meubles comme les argiles ou les marnes, des roches pulvérulentes, fibreuses, …

Elle peut être variable même pour deux roches identiques. Certains facteurs comme l’oxydation ou la présence de végétaux (algues, lichen, …) peuvent changer la couleur extérieure de la roche, c’est pourquoi il est important de baser ses observations sur une cassure fraîche lorsque c’est possible.

Sans même la casser, on peut parfois apercevoir des plans le long desquels la roche se détache facilement. Ce débit peut prendre différentes formes plus ou moins caractéristiques (rhomboèdres, boules, plaquettes, …).

La cassure montre à la fois sous quelle forme la roche se fracture, mais aussi sa résistance.

En fonction des minéraux présents dans la roche (nature, taille, forme, …), la roche peut avoir une texture rugueuse à douce.

La densité de la roche est calculée par le rapport entre la masse d’un échantillon d’un certain volume sur la masse d’un même volume d’eau. On peut également estimer une densité relative d’une roche est la soupesant. Cependant, cette dernière technique est beaucoup moins précise.

C’est la capacité d’une roche à rayer une autre. La dureté est donnée par un chiffre compris entre 1 et 10 du plus tendre au plus dur respectivement. On appelle ce classement : l’échelle de Mohs. Attention, la dureté et la solidité sont deux paramètres différents.

Certaines roches peuvent avoir un goût particulier comme les spécimens contenant les minéraux “salés” (halite et sylvite entre autres). La porosité d’un échantillon peut aussi être évaluée lorsque celui-ci happe la langue.

Des odeurs peuvent ressortir de certaines roches. Par exemple, les minéraux siliceux dégagent une odeur caractéristique des chocs alors que les minéraux soufrés ont une tendance à sentir l’œuf pourri.

Les roches sont également pourvues d’une multitude d’éléments macroscopiques et microscopiques qui peuvent aider au diagnostic d’une roche ou même la définir. Cela peut être des minéraux, des failles, des fossiles, d’autres roches incluses, …

Une particule de roche peut déjà avoir un nom en fonction de sa taille. Les particules libres de roches issues de la décomposition de celles-ci sont appelées : les sédiments. Quand elles sont produites par l’activité des volcans, ses particules sont des pyroclastes.

2. Classification

La synthèse de ces observations macroscopiques et microscopiques, parfois accompagnées d’analyses physico-chimiques permet de catégoriser les roches 3 grandes familles :

La famille des roches sédimentaires contient des roches dites exogènes (formées à la surface de la Terre). Les roches sédimentaires se forment par l’accumulation de sédiments (fragments de restes d’organismes vivants comme les coquilles ou de minéraux) et/ou par précipitation à partir de mélanges minéralisés : les solutions. L’origine peut être :

• détritique lorsque la roche résulte de l’érosion de roches préexistantes et du transport et dépôts des fragments retirés par l’érosion (ex. le grès, le conglomérat, la brèche sédimentaire, l’argilite, …) ;
• biogène lorsque la roche se construit directement grâce à l’activité d’organismes vivants (ex. le calcaire bioconstruit, la craie, la lumachelle, le stromatolithe, le charbon/la houille, …) ;
• physico-chimique lorsque la roche est formée à la suite de changements de facteurs physico-chimique tels que le pH, l’oxygénation du milieu, la solubilité, le potentiel ionique, la température (modérément), la pression (modérément) ... (ex. la dolomie, le silex, le sel de gemme, le travertin, les concrétions calcaires, …).

La famille des roches magmatiques contient des roches dites endogènes (formées, au moins en partie, dans les parties plus profondes de la Terre). Les roches magmatiques se forment à partir d’un magma dont la vitesse et la profondeur de refroidissement peut varier selon de contexte géologique. On parle alors de roches magmatiques :

• Volcaniques quand le magma atteint rapidement la surface de la Terre. Le refroidissement est alors rapide (quelques heures/jours) et un verre volcanique sans forme cristalline (amorphe) apparaît en même temps que les cristaux des minéraux. Le basalte, l’obsidienne, l’andésite, la cendre et la ponce sont des exemples de produits volcaniques.
• Plutoniques quand le magma stagne à plusieurs kilomètres de profondeur et refroidit lentement (plusieurs milliers d’années voire davantage). Comme les cristaux ont plus le temps de croître, on les voit alors généralement plus facilement à l’œil nu sur ces roches. Le granite, le gabbro ou la diorite sont des roches magmatiques plutoniques. Le groupe des roches plutoniques inclut aussi des roches intermédiaires entre les plutoniques et les volcaniques avec un refroidissement relativement lent au sein d’un filon. C’est le cas par exemple de la dolérite ou des lamprophyres (kersantite, minette, …).

La famille des roches métamorphiques contient également des roches dites endogènes (voir plus haut). Les roches métamorphiques sont des produits de la transformation (le métamorphisme) de roches sédimentaires, magmatiques ou métamorphiques avec l’augmentation de la pression et/ou de la température. Il peut arriver plus rarement que des apports chimiques extérieurs interviennent dans la formation de roches métamorphiques. Le métamorphisme d’une roche occasionne la formation de nouveaux minéraux ainsi qu’un changement des textures et structures d’origine. Le gneiss, le schiste et le marbre sont des exemples de roches métamorphiques.