ETUDE DES ROCHES

A- LES DIFFERENTS TYPES DE ROCHES
La classification des roches se divise en trois grandes familles selon leur mode de formation : les
roches magmatiques (refroidissement du magma), sédimentaires (accumulation de dépôts) et
métamorphiques (transformation sous pression/chaleur). Ces roches forment la croûte terrestre et
sont identifiables par leur texture et composition.
Voici les détails de la classification :
• Roches magmatiques (ou ignées) : Issues de la solidification du magma.
o Plutoniques (intrusives) : Refroidissement lent en profondeur, cristaux visibles
(ex: Granite, Gabbro).
o Volcaniques (extrusives) : Refroidissement rapide en surface, texture fine ou vitreuse
(ex: Basalte, Obsidienne).
• Roches sédimentaires : Formées à la surface par dépôt et compaction de matériaux
(sédiments).
o Détritiques : Issues de l'érosion (ex: Grès, Argile).
o Chimiques/Biochimiques : Précipitation ou restes d'organismes (ex: Calcaire, Silex).
• Roches métamorphiques : Roches préexistantes transformées par forte pression et
température.
o Foliées : Texture litée/rubanée (ex: Gneiss, Schiste).
o Non foliées : (ex: Marbre, Quartzite).
B- ETUDE DES ROCHES MAGMATIQUES : le granite et le basalte
Introduction
Au cours d’un volcanisme, le magma issu des profondeurs de la terre monte et se cristallise soit en
profondeur soit en surface pour former des roches magmatiques.
La structure de ces roches dépend de plusieurs facteurs dont la vitesse de cristallisation et la nature
de la lave.
I. Le basalte
Structure macroscopique Structure microscopique
1. Structure macroscopique
Le basalte est une roche volcanique issue d'un magma refroidi rapidement au contact de l'eau ou de
l'air. C'est le constituant principal de la couche supérieure de la croûte océanique.
L'observation d'un échantillon de basalte à l'œil nu montre que cette roche est de couleur sombre, gris
foncé ou noire et est compacte. Sa structure n'est pas visible mais on peut observer souvent des
cristaux de quelques centimètres de taille de couleur verdâtre.

2. Structure microscopique
L'observation de lame mince de basalte permet de voir que le basalte est une roche mélanocrate à
holomélanocrate (sombre à très sombre).
Il a une structure microlithique, et il est composé essentiellement de plagioclases, de pyroxènes,
d'olivine, et de magnétite.
Il se présente sous forme de pâte non cristalline amorphe (en verre).
II. Le granite
Structure macroscopique Structure microscopique
1. Structure macroscopique
Le granite est une roche magmatique plutonique. C'est à dire qu'il s'est formé en profondeur par
refroidissement lent du magma.
C'est une roche cohérente et homogène, constituée de minéraux apparents. De plus il s'agit d'une
roche acide (claire) et très dense (2.7). Sa texture est grenue et la taille de ses grains est supérieur à
un millimètre donc visibles à l'œil nu.
2. Structure microscopique
A l'aide du microscope polarisant, il est possible d'observer différents types de minéraux. Ces derniers
apparaissent de couleur et d'aspect différent.
Un premier type de minéraux ayant une forme allongée et qui est constitué de clivages parallèles. Sa
couleur en lumière polarisée est verte mais peut varier du bleu au jaune (de plus il s'éteint quatre fois
par tour). Il s'agit du mica, facilement reconnaissable.
Un second qui a un aspect plutôt sale. Il a une couleur gris-noire et se repère notamment grâce à ses
zébrures. On observe également qu'il s'éteint lorsque l'on fait bouger le polariseur ; c'est-à-dire qu'il
devient noir. On en déduit donc que c'est un plagioclase.
Un troisième qui couvre l'ensemble des teintes de gris. Il peut varier d'une teinte plutôt claire à une
teinte plus foncée. Sa forme est assez irrégulière mais il se repère notamment grâce à son
homogénéité. Il s'éteint lorsque la lumière n'est pas polarisée. On a reconnu ici le quartz.
Enfin un dernier de couleur gris-blanc ayant un aspect lui aussi plutôt sale, est constitué de deux
parties. L'une de ses parties s'éteint tandis que l'autre s'éclaire et inversement lorsque l'on bouge le
polariseur. Cette particularité est celle de l'orthose.

III. Lien entre structure et mode de formation des roches magmatiques
1. Les roches volcaniques : le basalte
Les roches volcaniques proviennent du refroidissement du magma à la surface de la terre.
Ce magma est riche en fer et en magnésium, mais pauvres en silice. Sa température, sa composition
chimique et ses caractéristiques thermodynamiques expliquent le caractère souvent effusif des laves.
Toutefois au cours d'un refroidissement rapide des laves, les minéraux cristallisent par étapes
mais rapidement.
Les gros cristaux de pyroxènes et d’olivine se forment les premiers, les plagioclases, formés de
microlites, apparaissent ensuite.
En surface, à cause d'un refroidissement subite, une pâte amorphe prend en masse et forme un verre
englobant les minéraux.
Ainsi, l'origine du magma ; sa composition et sa cristallisation en contact avec l'air libre déterminent
le mode de formation, la diversité, la structure cristalline et la texture microlitique des roches
volcaniques.
2. Les roches plutoniques : le granite
Les roches plutoniques sont nées du refroidissement lent en profondeur d'un magma très riche en
silice et pauvre en fer et en magnésium au cours duquel les minéraux cristallisent par étapes.
Les plagioclases cristallisent les premiers, l'orthose ensuite.
Le quartz cristallise et la biotite termine la marge, englobée dans les autres minéraux.
Le granite constitue l'exemple type de mode de formation des roches plutoniques.
L'origine de son magma (à moins de 50km de profondeur), sa structure cristalline, sa texture grenue,
sa température, sa composition et le lieu de mise en place le justifient bien.
Il est mis en place entre 10et 30km à des températures relativement faibles.
Il est riche en silice avec une structure holocristalline et une texture grenue.
IV. Classification des roches magmatiques
Une classification simplifiée des roches magmatiques est basée sur la texture (roche volcanique ou
plutonique), la composition chimique et la minéralogie (tableau 1).
En ce qui concerne la composition chimique, les roches magmatiques sont essentiellement composées
d'oxygène et de silicium (ces deux éléments forment plus de 70% de la composition chimique des
roches magmatiques) exprimées sous forme de pourcentage en silice (SiO2).

En ce qui concerne la minéralogie, les roches magmatiques sont surtout composées de quartz,
feldspaths (alcalins et plagioclases), olivine, pyroxènes, amphiboles et micas.
Remarques
▶ Les granites sont les roches caractéristiques de la croûte continentale et les basaltes caractérisent
la croûte océanique.
▶ Les magmas acides sont très visqueux. Ils auront donc tendance à cristalliser en profondeur, d'où
la formation d'une roche plutonique (granite). Les roches volcaniques acides (rhyolites) sont donc
rares.
▶ Au contraire, les magmas basiques sont peu visqueux, ils auront donc tendance à remonter en
surface et cristalliser donnant une roche volcanique (le basalte).
Conclusion
Les roches magmatiques dites aussi roches ignées résultent de la consolidation de magmas. Si elles
forment l'essentiel du volume de la croûte terrestre, le gros de la surface de la croûte est occupé par
des roches sédimentaires.
C- ETUDE DES ROCHES SEDIMENTAIRES
Introduction
Les roches qui se forment à la surface de la terre sont dites exogènes. Les roches exogènes qui
résultent de l'action des agents de d'érosion et de transport puis d'un dépôt mais aussi de l'activité
des êtres vivants ou de phénomènes purement physiques ou chimiques sont dites sédimentaires.
L'évolution sur place sans transport des particules issues de la dégradation des roches préexistantes
forme les roches résiduelles.
I. Les roches sédimentaires
1. Étude macroscopique
Les roches sédimentaires résultent du dépôt de sédiments en couche superposées appelées strates.
C'est pourquoi elles sont le plus souvent stratifiées. Ces strates sont visibles dans les affleurements
(une partie de terrain visible à la surface de la terre).
Cependant, les calcaires construits, édifiés sur place par des êtres vivants, sont dépourvus de
stratification.
Les roches sédimentaires naissent au contact de la biosphère et sont donc souvent fossilifères.
Cependant, de nombreuses roches sédimentaires sont azoïques, c'est-à-dire dépourvues de fossiles,
parce que leur milieu de formation n'était pas propice à la fossilisation.
Les roches sédimentaires sont donc des roches qui sont disposées généralement en couche
superposées le plus souvent stratifiées et renferment souvent des fossiles.
La plupart des roches sédimentaires sont constituées de grains libres (roche meubles) ou liés (roches
cohérentes qui peuvent être friables ou dures).
2. Étude microscopique
L'observation de roches sédimentaires au microscope montre que certaines roches présentent des
grains reliés entre eux par un ciment.

L'environnement détermine la nature du ciment : le ciment fibreux se forme en milieu subtidal,
ciment prismatique en milieu intertidal, ciment micritique (microcristallin) en milieu supratidal et le
ciment sparitique (cristaux de grande taille) en milieu continental.
L'observation au microscope de roche calcaire montre qu'il existe différents types de grains dans ses
roches.
Ainsi on distingue les calcaires à bioclastes, des calcaires à pellets, des calcaires à oolites et des
calcaires à intraclaste.
L'examen microscopique du sable montre qu'il peut renfermer du quartz et du fer.
La plupart des roches détritiques comme l'argile et le grès sont formés de quartz et de micas blancs
(muscovites).