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Résumé de Géologie générale
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Chapitre 2 : Les minéraux
Minéral = substance naturelle, non organique, solide, homogène, avec une composition et une structure atomique défi-
nie et généralement cristallin. (Les coquillages ne sont donc pas des minéraux car ils sont organiques et les minéraux
fabriqués non plus car ils ne sont pas naturels)
Chaque espèce minérale possède des caractères propres : couleur, forme, dureté, … qui permettent de les identifier. Ils
sont les principaux constituants des roches. Il en existe environ 4'000 espèces, 400 sont fréquentes.
La chimie des minéraux :
- Pour un nombre de protons donné, on peut avoir divers isotopes. (ex: 14C -> 6 protons +8 neutrons)
- Un atome peut être neutre, positif (cation) ou négatif (anion).
- Les minéraux sont toujours solides.
- Les minéraux possèdent tous un champ de stabilité en fonction de P et T.
- Les minéraux sont instables à la surface à cause de l’altération (ex: rouille)
- Les atomes peuvent former des liaisons ioniques, covalentes ou métalliques (nuage d'électrons).
- Les solides peuvent être organiques / inorganiques, amorphes (ex: verre) / cristallins.
- Structure atom. définie => composition chim. définie. On a des tétraèdres, octaèdres et cubes.
Cristal : Solide convexe possédant une structure atomique ordonnée (arrangement tridimensionnel périodique) à
« longue » distance (quelques milliers d’atomes au min pour être un cristal)
Clivage/cassure : Fracturation, plan de faiblesse selon un ou plusieurs systèmes de plans faisant des angles réguliers.
Diffraction des rayons X : permet de mettre en évidence la structure atomique car chaque minéral a un spectre de rayons
x spécifique
Propriétés physiques des minéraux :
1. Forme : loi de la constance des angles dièdres. Les angles entre les faces sont constants, le reste peut varier mais
les angles ne changent pas.
Symétrie et rotations (Miroir, point, triangle (120°), carré (90°), hexagonal (60°))
2. Clivage : plans de faiblesse dans la structure qui peuvent être parallèles ou non aux faces.
3. Dureté : résistance au poinçonnement ou à la rayure (échelle de Mohs)
4. Densité : eau = 1, or = 19
5. Couleur (facile à observer mais une petite différence de structure peut changer la couleur -> pas tjrs fiable)
6. Eclat : manière de refléter la lumière (métallique, adamantin, vitreux, gras,…)
7. Magnétisme, fluorescence UV,…
Les silicates :
- Groupe anioniques : Natif, Sulfure Oxyde, Chlorures, Carbonates, Sulfates, Silicates
Mnémotechnique à 2.- : Nées Sur un sOCle, les Cartes de SuSie
- Les types de silicates : Ortho, Soro, Ino Cyclo, Phyllo, Tecto
Mnémotechnique à 2.- : L’Orthographe de « Zorro » dans l’eau, c’est un cycle philosophico-tectonique.
- Composition minéralogique de la Terre : silicates 95%, oxydes 3%, carbonates 2%.
- Les silicates : chaque oxygène (4 en tout) est lié avec le silicium central : SiO44-.
- Quartz : Tectosilicate, SiO2 incolore, translucide, hexagonal. Dureté 7, Densité 2.65.
- Feldspaths : Tectosilicates incolore voire rosâtre, verdâtre. Monocliniques (rectangle, parallélogramme)
Mélange entre l’orthose, l’albite et l’anorthite. Dureté 6, densité 2.55 à 2.75
- Olivines : Silicates ferromagnésiens. Cristaux prismatique de couleur verte claire. Dureté 6.5, densité 3.3
- Pyroxène : Silicate ferromagnésien vert sombre à noir avec 2 clivages à 90°. Dureté 5.5 à 6, densité 3.2 à 3.6
- Amphiboles : Silicate ferromagnésien blanc à vert clair ou sombre avec 2 clivages à 60°.
Dureté 5 à 6, densité 3 à 3.6 Cristaux prismatiques trapus jusqu’à allongés en aiguille. (ex: hornblende)
Autres minéraux :
- Phyllosilicates : les micas (noirs ex: biotite ou blancs ex: muscovite), la chlorite (verte).
- Carbonates : la calcite (rhomboédrique CaCO3. Dureté 3, densité 2.7).
- Magnétite : oxyde Fe3O4, noir, double pyramide -> octaèdre. Dureté 6, densité 5.
- Gypse : sulfate qui intervient dans la fabrication du plâtre. Rose des sables. Dureté 2, densité 2.3.
- Sel : chlorure, salé, soluble, évaporation eau de mer -> NaCl. Dureté 2.5, densité 2.1
- Pyrite : sulfure cubique à reflet métallique (jaune). FeS2. Dureté 6.5 densité 5.

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Chapitre 3 : Les roches magmatiques
Roche = Matériau constitutif de l’écorce terrestre, assemblage de minéraux (solide ayant une composition chimique et
structure cristalline définie) présentant une certaine homogénéité (cohérente (ex: pierre, plastique, meuble).
Texture = Taille, forme et disposition dans l’espace des constituants.
Classification des roches :
1. Roches magmatiques résultant de la solidification
d’un magma.
Deux types : volcanique (surface) et plutonique (pro-
fondeur). Croûte océanique.
2. Roches sédimentaires résultant de l’accumulation de
particules en surface
Formation par diagenèse (compression) ou cimenta-
tion. 90% de la surface. 10% du volume
3. Roches métamorphiques résultant de la transforma-
tion à l’état solide d’une roche préexistante
Formation par enfouissement, transformation et ex-
humation. Croûte continentale.
Les roches magmatiques :
Magma = roche fondue provenant de la fusion partielle des roches de la croute inférieure ou du manteau.
La plupart des magmas sont des mélanges Liquide + Solide + Gaz
Roches volcaniques :
- Volcanisme, extrusif, lorsque le magma arrive à la surface.
- Volcan = édifice formé par l’arrivée de magma en surface. Il est composé d’une partie supérieure (cône, coulée,
dôme, …) d’un système d’alimentation (cheminée, filon, …) et d’un réservoir (chambre magmatique)
Origine :
- Roches volcaniques : Refroidissement très rapide, cristallisation incomplète, texture hyaline ou microcristalline
- Roches filoniennes : Profondeur intermédiaire, environnement froid et cassant, dans les failles (filon, dike)
- Roches plutonique : Grandes profondeurs (>5km), environnement chaud et ductile, diapirisme.
Propriétés :
- Viscosité : dépend de température, pression, état physique et teneur en SiO2 (+ il y a du SiO2, + c’est visqueux)
- Texture : Vitreuse (Absence de cristaux / Toute la matière est sous forme de verre
- Refroidissement très rapide), Aphanitique (Les cristaux sont invisibles à l’oeil nu
mais peuvent être observés au microscope Refroidissement rapide), Grenue (Les cristaux sont visibles à l’oeil nu
- Refroidissement lent) (Phanéritique), Porphyrique (Grands cristaux dans une matrice de grains plus fins (visibles
ou invisibles) Refroidissement lent suivi d’un refroidissement plus rapide), Pyroclastique (Accumulation chao-
tique de débris volcaniques (retombées))
- Classification selon la composition chimique, minéralogique et modale mais pas selon la texture.
- Acidité : + il y a du SiO2, + c’est acide (Du + au - : Rhyolite, Dacite, Andesite, Basalte)
- Ferro-Magnésiens : Felsiques (<50%) , mafiques (>50%) et ultramafiques (>90%)
- Couleur (Il y a beaucoup d’exceptions comme les obsidiennes): Leucocrate, Mésocrate et Mélanocrate
o Claire = acide, felsique, + de quartz et feldspaths, Leucocrate
o Foncée : Basique, mafique, - de quartz et feldspath, Mélanocrates
- Saturation selon la proportion de silice par rapport aux feldspaths : Sous-saturées(<), saturées(=), sursaturées(>)
- Streckeisen : Dia 13/19
o Grenues : Haut = Quartz (Granite), Gauche = Alcalins (Syénite), Droite = Plagioclases (Gabbro, Diorite)
Aphanitiques : Haut =Acide (Rhyolite), Gauche = Alcalin (Trachyte), Droite = Basique (Basalte, Andésite)

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Roches pyroclastiques :
- Accumulation de particules provenant d’une explosion volcanique
- Exemples : Bombe (bloc), Lapilli, Cendre grossière, cendre fine
- Ecoulement pyroclastique : nuée ardente, mélange de gaz et particules qui descend la pente (nuage qui descend)
Voir la dia 12/19 qui résument bien
Chapitre 4 : Les roches magmatiques sur le terrain
- Toute activité magmatique c’est avant tout un départ en profondeur. Les phénomènes de surface sont très fra-
gile et si l’on revient des milliers d’années plus tard, seule les roches durs ont résisté à l’érosion
- Lahar : Boue volcanique qui part en coulée (mélange eau + débris volcaniques)
L’érosion d’un volcan est rapide (env. 1mio d’années)
- Volcan Effusif : (magma pauvre en silice permet de bonne coulé de lave)
Produit dominant : émission continue de lave liquide
Composition : basalte, andésite basaltique très peu visqueux écoulement facile, dégazage complet
Volcan bouclier : pente des versants très faible
Durée : (longue) semaines, mois, années
- Laves en coussin : 1. Se refroidit 2. Une nouvelle lave arrive 3. Se refroidit à nouveau 4. Encore une nouvelle
lave… empilement de coussin de lave.
- Volcan extrusif (Doméen, Peléen): Produit dominant : masse de roche quasiment solide :
dôme, aiguille + explosion et nuées ardentes
Composition du magma : andésite, dacite. Très visqueux
Durée : (moyenne) jours
- Selon le schéma, on obtient une coulée avec une viscosité très faible. Un dôme coulé ensuite. Un dome plus vis-
queux. Et une aiguille pour une lave très visqueux.
- Volcan explosif (vulcanien) : Produit dominant : Explosion avec onde de choc et projection de débris
Composition : Andésites, dacites, rhyolites
Durée : (très courte) Secondes, minutes
- Magma visqueux empêche le gaz de sortir et donc celui-ci explose.
- Stratovolcan : Produits : Alternance de projections et d’écoulements
Edifice : de grande taille, composite
Versants avec pente forte
Présence de bouches latérales
Composition : andésite basaltique, dacite, rhyolites
- Plinienne : la pression fait montée les particules mais après c’était les vents qui fait encore montée plus haut. Les
particules font parfois le tour de la terre avant de ce déposé. Après une grosse explosion arrive parfois des cou-
lées de lave.
- Deux types de magma : celui qui passe par petite quantité par les dikes et sills et celui qui remonte par Diapir.
- Diapirisme : magma qui est mou, chaud, ductile déformable. La densité de la matière la plus faible fait qu’elle va
monter à la surface = diapirisme.
Dans les 100km : la roche est froid, ne se déforme pas, on va devoir la fracturé pour que le magma monte = filon-
dyke (phénomène de surpression)
- Les roches plutoniques : se crée en profondeur et sont composé de gros grain car il se refroidisse lentement.
- Gradient de pression : 1kbar = 3km dépend de la matière qu’il a au-dessus.
- Gradient de température : dans la plastic la température est partout la même car la température se déplace par
convection mais en dessus, c’est solide et la chaleur se transmet par conduction (très lente) -> très forte diffé-
rence de température.
- Péridotite c’est la roche la plus présente et on le sait parce qu’on a : observer dans certaine lave. + modèle cos-
mologique + donnée géophysique
- Geotherm voir mes notes : Dans le manteau, les roches subissent une fusion partielle :
Le premier liquide qui se forme (eutectique) a une composition basaltique qui correspond à la fusion des miné-
raux les plus fusibles (minéraux alumineux + clinopyroxène)
Le résidu non fondu s’enrichit progressivement en olivine (dunite)

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- La composition du liquide dépend de :
- Des conditions P / T (= profondeur)
- De la nature des roches qui fondent (croûte, manteau appauvri ou juvénile, etc)
- Du pourcentage de fusion
- La température crée différente phase qui crée différente roches. Il y a séparation des roches qui dès qu’elles sont
créer descende à cause de la gravité (effet comparable à de la sédimentation)
- Voir le schéma sur le PowerPoint cristallisation fractionné page 10 dia 19.
- 3 type de formation de magma : 1. Plaque divergente : s’écarte et la pression en dessus des roches diminue et
donc on a création de magma. 2. Plaque convergent : matériel froid (température) descend et le matériel juste
en-dessus (fosse de subduction) devient magma. 3. De l’eau salée vient se mélanger à la roche et cela crée la
troisième formation de magma. (dû à l’arrivé d’un liquide)
Le point chaud : la plaque est mobile mais le point chaud pas, alors on voit une sorte de création de chaîne de
volcan non actif (juste le plus jeune est actif) en ligne. Les points chauds joue le rôle dans l’ouverture des océans.
Ex : Trsitan = point chaud entre l’Afrique et l’Amérique du sud.
- Xénolithes : Morceau de manteau expulsé par les volcans
- Ophiolithes : Morceau de croûtes océaniques qui est remonté lors de l’orogenèse.
Chapitre 5 : Les roches métamorphiques
- Roche résultant de la transformation dans la croûte terrestre, à l’état solide, d’une roche préexistante (magma-
tique = Orthométamorphique, sédimentaire = paramétamorphique, Métamorphique = polymétamorphique.
- Proviennent de l’orogenèse (formation des chaînes de montagnes)
- Le magma saturé en eau est la roche qui a le point de fusion le plus (bas selon le schéma) (haut selon la tempé-
rature) et qui se rapproche donc le plus du magma.
- Conditions de Temp : entre la surface (sédimentation, altération) et fusion (dès 600°C)
- Effet de la temp : + taille des grains, recristallisation, + réactions chimiques, barrières cinétiques franchies.
- Effet de la pression : (1kb = 3km) Pression lithostatique dirigée qui déforme et aligne les cristaux.
- Champ de stabilité : Exemple : - Pression et + temp = Albite. + pression ou – temp => Jadelite + Quartz
- Paragenèse : Assemblage de minéraux en équilibre (une seule stable). Equilibre pression, temp et composition.
- Haute (Schistes bleus, Eclogites), Basse (Cornéennes) et moyenne press. (Schistes verts, amphibolites, granulites)
- Origine magm. (ortho) : Péridotite (Ultramaf), Basalte et Gabbro (Maf), granite et rhyolite (Quartzo-feldspath.)
- Origine sédim. (para) : Graywacke (Maf), argile (pélit.), arkose (quar-feld.), sables (quart), calcaire / dolomies (Ca)
- Faciès : domaines de P et T indépendants de la composition avec un nom selon la roche qui s’y trouve.
- Texture : Exprimée à différentes échelles, reflète l’histoire de la roche (grain fin, moyen, grossier)
- Classification selon : Paragenèse (séqu chim, faciès), Texture, Nature (Ortho, para, méta (ou poly))
- Schistosité : Constrasté, aplati, déformé, taille des grains, aplati dans matrice orientée, agrégats, fractures
- Exemples : Schistes verts et bleus, Gneiss, Marbre, migmatites, amphibolites, éclogites, ardoise, quartzite
Types de métamorphisme :
- Contact : Contact entre pluton et roches encaissantes (augmentation de la température mais pas de la pression)
- Océanique : Eau de mer chauffée qui réagit avec la croûte océanique. Forte circulation de fluide (basse P)
- Subduction : Haute P, basse temp, déshydratation (Schiste bleu, éclogite)
- Régional (Orogénique): Convergence, pression orientée, augmentation de la temp par épaississement de croûte.
- Dans les Alpes : 18 à 34 moi d’années. Rien au sud car il y a la faille insubrienne.
Chapitre 6 : Sédimentologie
- Sédimentologie : Etude des dépôts actuels et passés
- Processus de sédimentologie : Erosion et transport, Dépôt, construction d’organismes, précipitation chimique
- Transformation : Par compaction, Cimentation ou transformation des minéraux.
- Stratigraphie : étude d’un affleurement en regardant l’évolution des sédiments (climat, biosphère, …)

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Environnements sédimentaires : Dunes, plaine alluviale, Playa, Glacier, Rivière, Plage, Delta, Shelf, Coraux, …
- Glacier : Erosion puis transport dans la plaine périglaciaire (constitut la moraine frontale et les blocs eratique).
L’arrondi des grains donne la distance de transport.
- Cône alluvial : A sec ou avec chenal qui transporte + loin. Sédiment grossier, peu triés et peu arrondis.
- Icebergs : Transport de sédiments par les icebergs sur de très grandes distances
- Lacs : Réservoirs à sédiments. Utiles pour l’histoire climatique et les forages.
- Rivières : Tressée (proximale, raide), Méandrée (proximale – distale, plate), Anastomosée (distale, plate)
o Tressée : l’écoulement peut changer avec d’anciennes terrasses inondées
o Proximal = Sédiments peu arrondis car peu de voyage / Distal = Sédiments arrondi car + de voyage
o Oxbow lake : méandre abandonné
o Un méandre est une sinuosité très prononcée du cours d'un fleuve ou rivière qui se produit naturelle-
ment lorsque le courant est suffisant pour éroder les berges. Une sinuosité naturelle est accentuée par
la force centrifuge qui exerce une pression sur la partie extérieure de la courbe. Cela suppose donc un
débit ou une pente assez importants.
o Un cours d'eau en tresses est un cours d'eau présentant de nombreuses divisions ou connexion entre
ses bras appelées anastomoses. Ces différents bras dessinent un réseau complexe et changeant prenant
une forme qui fait penser à une tresse d'où le nom. Entre les différents bras se dessinent des îles tem-
poraires plus ou moins grandes constituées de sédiments arrachés aux montagnes et déposés lorsque la
pente devient plus faible
- Deltas : 3 types : Dominés par la rivière (Mississippi), les marées (Ganges) ou les vagues (Sénégal), (ce sont des
zones de dépôts du au mvt de l’eau)
- Tidal Flat : L’espace de dépôt est contrôlé par les marées. Les grains fins sont répartis par les marées.
- Estuaire : Mélange d’eau douce et salée quand la mer pénètre dans la terre. (Idéal pour les huîtres)
- Plage : Dominée par les vagues, dépôts avec haute énergie, sédiments bien arrondis.
- Barrière : Barrière d’ile ou de coraux qui stoppent l’énergie de la haute mer => Lagunes
- Lagunes : Bassin protégé de la mer ouverte. Il y a de la végétation. Sédiments mal triés et perturbés par la faune.
- Sabkha : Bassin à forte salinité avec évaporation et précipitation d’évaporites.
- Salina : Bassin avec de l’eau où l’on précipite du sel et du gypse dans l’eau ou à la surface
- Playa : Bassin salé fermé qui provoque des précipitations lors de son évaporation
- Dépôts de désert : Rochers en surface après déflation, dunes en étoiles, barkhanes, …
- Plateau : Plateforme (Barrière qui sépare de la mer ouverte), rampe (les courants remuent les sédiments)
- Coraux : Squelettes calcaires très sensibles aux changements climatiques (+ de tempêtes, eau trop chaude, …)
- Pente sous-marine : dépôts par les organismes (planctons), les plateaux, Turbidité et glissements de terrain
- Bassin profond : dépôts de sédiments fins, OMZ (- d’O2), ACD et CCD, + froid et acide
- Atoll : Un atoll est un type d'île corallienne basse des océans tropicaux. Les atolls se composent d'un récif bar-
rière, d'un ou plusieurs îlots appelés motu formés par accumulation de sable à l'arrière de ce récif, et entourant
une dépression centrale.
- Facteurs de contrôle : tectonique des plaques (changement de climat, montée / descente des bassins, rift), climat
(glace, eau, global – régional, montée des mers), océanographie, écologie (bioturbation, chaine alim.)
- Les courants marins et atmosphériques (polaire, Ferrell, Hadley) contrôlent la distribution des nutriments.
Chapitre 7 : Roches sédimentaires
- Diagenèse : formation de la roche sédimentaire soit déjà formée (corail), soit cimenté, soit chimiquement. Chan-
gée. Processus qui à partir de sédiments forme des roches sédimentaires.
- Bioclastes : Fragments d’organismes utiles pour la paléoécologie
- Les grains : infos sur l’origine de la roche et sa création, grains siliclastiques, enrobés (ooïdes, oncoïdes), péloïdes,
lithoclastes
- Coated grains, grain enrobé sont représenté par les ooides, onkoide et peloide.
- Ooide = Ils se forment dans les mers chaudes, où la marée basse (descendante) et marée haute roulent les
graines des fluctuations. Ils ont une forme arrondies à cause des mvt sité précédemment et se forme autour d’un
noyau. Leur composition est exclusivement faite de carbonates
- Onkoide = leur forme est irrégulière, Ils se forment dans des lagunes ou mers(lacs).
- Peloide = leur forme peut-être ovale ou ronde, se forme à partir de crottes de crevettes.
- Lithoclaste = fragment de roches préexistante qui s’érodent en sédiment et se dépose à nouveau pour recom-
mencer le processus.