Quelques définitions en introduction :
Rappel de quelques termes géologiques souvent utilisés dans la littérature et discussions concernant la géologie.
Remarque : Ce document est destiné à tout public intéressé par la géologie, mais plus particulièrement aux personnes qui ont participé aux Balade Géologiques à Trégastel, c’est pourquoi les références sont prises,le plus souvent dans le contexte, du Massif de Ploumanac’h.
Les définitions sont regroupées par centre d’intérêt :
◍ – Qu’est-ce qu’une roche ? –(⚑)–
◍ – Magmatisme –(⚑)–
◍ – Types de roches –(⚑)–
◍ – Silice et acidité des roches –(⚑)–
◍ – Comment les roches formées en profondeur remontent à la surface ? –(⚑)–
Qu’est-ce qu’une roche ?
Nous devons définir et décrire les éléments qui composent les parties solides de la terre (manteau et croûtes océaniques et continentales : le granite que l’on retrouve dans le Massif de Ploumanac’h est une roche.
◍ – Roche :
◃- Matériau constitutif des parties solides de la Terre (le manteau et les croûtes continentales et océaniques) et des corps célestes (tous objets de l’Univers). Les roches sont composées d’un ou plusieurs minéraux, cristallins ou vitreux. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD)
Le granite, le basalte, le calcaire, etc. sont des roches.
◍ – Minéral :
◃- Espèce chimique naturelle se présentant le plus souvent sous forme de solide à structure cristalline ou vitreuse , … etc.. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
◃- Solide naturel homogène, caractérisé par une structure atomique ordonnée et une composition chimique précise. (Dictionnaire Larousse)
La silice (SiO2) est un minéral présent dans les granites.
◍ – Cristal :
◃- Solide dont les divers atomes sont arrangés de manière régulière selon une disposition fondamentale (la maille élémentaire) dont la répétition dans l’espace dessine le réseau cristallin…. etc.. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
◃- Solide dont la structure atomique est ordonnée et périodique dans les trois directions de l’espace. (Dictionnaire Larousse)
Le cristal est la représentation solide d’un minéral : le quartz, cristal présent dans le granite, est une forme cristallisée du minéral silice (SiO2).
◍ – Verre :
◃- Solide issu d’un liquide ayant refroidi très rapidement sans cristalliser, ils ne possèdent pas de structure ordonnée. (Dictionnaire de Géologie – Dunod).
Cette structure désordonnée est parfois nommée structure amorphe.
On retrouve presque toujours du verre dans les roches volcaniques de surface, car le magma a refroidi trop rapidement au contact de l’eau ou de l’air, les cristaux n’ont pas eu le temps de se former.
Le verre utilisé dans la vie courante, vitres, arts de la table, etc. est le résultat du refroidissement de verre fondu, obtenu par fusion d’un sable de quartz auquel on a ajouté des additifs pour faciliter la fusion.
Magmatisme :
◍ – Magmatisme :
◃- Ensemble des phénomènes liés à la formation, à la cristallisation et aux déplacement des magmas. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
◍ – Magma :
◃- Liquide à haute température obtenu par fusion des roches du manteau et ou de la croûte, en refroidissant il forme une roche magmatique. … etc.. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
◍ – Chambre magmatique :
◃- Espace occupé par les magmas bloqués dans la croûte continentale pendant leur ascension vers la surface. Elle est parfois appelée poche magmatique.
Une chambre magmatique peut être une étape où les magmas séjournent un certain temps, avant de poursuivre leur chemin vers la surface.
◍ – Encaissant :
◃- L’encaissant désigne les terrains existants, dans lesquels s’est mise en place une chambre magmatique ou un filon.
◍ – Massif :
◃- Ensemble géologique qui se distingue morphologiquement, structuralement et pétrographiquement de son contexte. (Dictionnaire Larousse)
Remarque – Le Massif de Ploumanac’h est un massif granitique. Il est constitué uniquement de roches magmatiques issues de la cristallisation il y a 300 millions d’années de magmas dans une chambre magmatique, recouverte par 6 à 8 000 mètres de roches diverses.
Depuis lors, en 300 Ma, l’érosion a éliminé toutes les roches recouvrant le pluton, ainsi que celles constituant la partie supérieure de ce celui-ci.
◍ – Pluton :
◃- Massif de forme et de taille variable formé de roches magmatiques intrusives dans un encaissant. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
Remarque – Le Massif de Ploumanac’h est un massif granitique, c’est un pluton constitué uniquement de roches magmatiques. Il s’est développé dans un encaissant constitué de roches plus anciennes et d’origines diverses : sédimentaires au nord-ouest et métamorphiques au sud-est.
◍ – Volcan :
◃- Relief, généralement de forme conique, pouvant atteindre plusieurs km de haut, constitué par l’empilement des projections (ejecta) et/ou des laves (magma en fusion) ayant atteint la surface terrestre (ou celle d’autres planètes, ou de la lune), soit à l’air libre, soit sous l’eau. Par refroidissement, ces laves et ces projections donnent des roches volcaniques (ou r. effusives) et des téphras. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
Remarques :
… Les laves correspondent à la matière en fusion émise à haute température (700-1 200 °C) par un volcan et qui se solidifie en refroidissant pour former une roche volcanique.
… Les téphras (téphra, « cendres ») sont des fragments de roche solides expulsés dans l’air ou dans l’eau pendant l’éruption d’un volcan. Mes « téphras« , sont aussi connus sous les noms de « éjectas volcaniques » ou « pyroclastes »
… Trois articles de Wikipédia nous donnent une présentation complète de ces trois termes : Volcan – Lave – Téphras
Types de roches :
Les roches de la croûte terrestre peuvent être classées selon les processus qui ont conduit à leur formation :
◍ – 1 – Roches magmatiques ou roches ignées : elles sont formées par cristallisation de magmas, eux-mêmes obtenus par fusion de roches préexistantes.
Ne pas oublier que les magmas moins denses que les roches qui l’entourent tentent toujours d’atteindre la surface de la Terre. Parmi les roches, on distingue :
▻ – Les roches plutoniques, elles proviennent d’un magma qui, pendant son ascension vers la surface, est resté piégé à l’intérieur de la croûte continentale, dans une chambre magmatique où il a cristallisé lentement. Les granites du Massif de Ploumanac’h sont des roches plutoniques.
Les roches, en place au moment de la formation de la chambre magmatique, sont aujourd’hui situées à l’extérieur du massif, elles forment l’encaissant.
▻ – Les roches volcaniques, elles proviennent d’un magma qui a traversé la croûte continentale pour déboucher à la surface, dans l’eau ou à l’air libre. Les basaltes du Piton de la Fournaise, à la Réunion, sont des roches volcaniques.
▻ – Les roches filoniennes, elles proviennent d’un magma qui s’est infiltré dans des fractures ouvertes à l’intérieur de roches au comportement fragile ou cassant. Des roches de ce type apparaissent :
… dans la chambre magmatique, en fin du processus de cristallisation, ou
… dans les roches de l’encaissant, fracturées lors de la mise en place de la chambre, et
… dans les roches proches des cheminées d’accès.
L’aplite est une roche filonienne dont la composition correspond à celle d’un granite.Ainsi on observe des filons d’aplite à l’intérieur du Massif de Ploumanac’h et à l’extérieur, dans l’encaissant fracturé lors de la mise en place, elles ont une composition chimique très proche de celles de granites observés dans le Massif.
◍ – 2 – Roches métamorphiques : roches qui ont subi une transformation (métamorphisme) à l’état solide (sans production d’un liquide silicaté) du fait d’une modification de température et/ou de pression.
On observe des roches métamorphiques,
▻ – à l’extérieur du Massif de Ploumanac’h, dans l’encaissant réchauffé par les magmas intrusifs et très chauds et
▻ – dans les éclats de roches de l’encaissant, que l’on retrouve en enclaves dans le granite. On observe un grand nombre de ces enclaves à Trégastel : à Tourony et à la Grève Rose, la Grève Blanche, etc..
◍ – 3 – Roches sédimentaires : roches obtenues par consolidation de sédiments :
▻ – Sédiment : Ensemble constitué par la réunion de particules plus ou moins grosses ou de matières précipitées ayant, séparément, subi un certain transport. Les matériaux peuvent provenir de l’érosion de roches antérieures, ou résulter d’une activité organique (accumulation de coquilles). etc. … (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
▻ – Sédimentation : Ensemble des processus conduisant à la formation de sédiments, on distingue : la sédimentation marine (côtière ou littorale, ou océanique, bathyale ou abyssale, etc.), la sédimentation lagunaire (dans les zones séparées de la mer par un cordon littoral) et le sédimentation continentale (éolienne, fluviatile, deltaïque, lacustre, glaciaire, etc.). … (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al., 2014, éd. DUNOD).
Remarque : Dans le Massif de Ploumanac’h, on n’observe pas de roches sédimentaires, en revanche on trouve des dépôts sédimentaires qui proviennent de l’érosion actuelle des sols et des roches.
Silicium, silice et acidité : —— Attention – sujet complexe
En cours Écriture
Le terme de silice est très employé quand on parle des roches et des magmas !
Remarque : cette page concerne essentiellement les roches magmatiques.
Le silicium est l’élément chimique le plus important, après l’oxygène, dans les roches de la croûte terrestre (océanique et continentale).
Le silicium joue ainsi, un rôle très important dans les caractéristiques physico-chimiques des roches et des magmas. et selon la concentration en silicium, leur comportement est très différent.
◍ – Silice et Silicium :
Quand on parle d’un composé chimique entrant dans la composition chimique d’un minéral, il est conseillé d’utiliser le terme de dioxyde de silicium SiO2, composé chimique formé de silicium – Si et d’oxygène – O2.
En effet la silice est un minéral composé uniquement de dioxyde de silicium.
La majorité des minéraux qui constituent les roches et magmas contiennent du silicium, ce sont des minéraux silicatés, ils représentent près de 95% de la croûte terrestre.
L’oxygène et le silicium sont les éléments les plus représentés dans la croûte continentale, en poids, l’oxygène – O2 – 49%, le silicium – Si – 28%, loin devant l’Aluminium – Al – 8%.
Pour se faire une idée de la composition chimique des différentes entités de la terre, voir le tableau ci-joint –📸– ,extrait d’un document développé par les prépas du Lycée du Parc à Lyon – bcpst-svt-parc)
◍ – Classification des roches – l’acidité :
https://www.ens-lyon.fr/RELIE/Centre_de_la_Terre/v2000/Working/chimie/Niveau1/Classification.html
Le taux d’oxyde de silicium dans une roche est utilisé pour établir une classification ; une roche « acide » est riche en dioxyde de silicium, au contraire d’une roche basique qui en possède en moindre quantité.
La notion hyperacidité utilisée en géologie n’a rien de commun avec l’acidité, qui en chimie, mesure la concentration d’une solution aqueuse en ions H+.
L’acidité d’une roche correspond au pourcentage (masse) de SiO2 dans sa composition chimique. Cette caractéristique permet de classer les roches silicatées en quatre catégories :
◃- Acides _____________ SiO2 > 65 % ____________ Les granites, rhyolites et aplites
◃- Intermédiaires ______ 52 % <SiO2 <65 % ______
◃- Basiques ___________ 45 % <SiO2 < 52 % ______ Les basaltes, gabbros et dolérites
◃- Ultrabasiques _______ SiO2 < 45 % ____________ Les péridotites (les roches du manteau)
◍ – Roche acide et roche basique :
Dans les roches basiques, le silicium est remplacé essentiellement par du fer et du magnésium, ce qui se traduit pour les roches basiques, par une densité plus importante, et par une coloration plus sombre. Le granite est une roche claire dont la densité est de 2,7 alors que le basalte est une roche sombre dont densité est de 2,8 à 3 selon sa composition.
◍ – La quantité de silicium dans une roche détermine caractéristiques et comportements de la roche :
Les caractéristiques physicochimiques des roches et leurs comportements quand elles sont impliquées dans les différents processus physico-chimiques (cristallisation, fusion, métamorphisme, altération), dépendent du taux d’acidité de celles-ci.
Le taux d’acidité des roches influe sur :
◃- les caractéristiques physicochimiques de la roche, et
◃- le comportement qu’elles affichent quand elles sont impliquées dans les différents processus physico-chimiques, tels que cristallisation, fusion, métamorphisme, altération.
▻ – Couleur : les roches basiques, plus riches en fer et en magnésium assombrit les roches
▻ – Densité : la présence de fer et de magnésium provoque une augmentation de la densité.
▻ – Le point de fusion : la présence du fer et du magnésium dans les roches leur confère un point de fusion plus élevé.
▻ – Le point de cristallisation : il varie comme le point de fusion, en fonction de la proportion de fer et de magnésium.
▻ – La viscosité des magmas : La viscosité d’un magma est directement proportionnelle au taux de silicium qu’il contient ; plus il est riche plus il est visqueux.
▻ – La stabilité à l’altération chimique : Les roches riches en
Bibliographie – Silice :
◾ – La structure de la Terre – Lycée du Parc Lyon – Classes Prépas – –(⚑)–
◾ – Le silice Wikipédia – –(⚑)– –
◾ – Les silicates Wikipédia – –(⚑)–
◾ – La silice et la vie – Futura-Sciences – –(⚑)–
◾ – Silicate : qu’est-ce que c’est ? – Futura-Sciences – –(⚑)–
◾ – Altération des roches – Cours de Géologie – Classes Prépas – –(⚑)–
◾ – Composition chimique de la Terre – Planet-Terre – ENS Lyon ––(⚑)–
◾ – Quelques chiffres sur la composition chimique des roches – –(⚑)–
◾ – Le quartz – site Geology is the way – –(⚑)–
◾ – La viscosité d’un magma – –(⚑)–
– –(⚑)–
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Invitation à la Balade Géologique à Trégastel
Les éléments géologiques observés
▤ – 2 – La carte du Massif de Ploumanac’h
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