III) Démarche en pétrologie sédimentaire.

INTRODUCTION A LA PETROLOGIE
Géologie
En minéralogie, on observe les roches sous deux aspects principaux :
- l'aspect cristallochimique
- l'aspect cristallographique
Cet assemblage n'est pas aléatoire mais spécifique selon la stéréochimie des
atomes formant des minéraux.
Géodynamique : les roches ne sont pas déposées aléatoirement sur la surface
terrestre (Ex : province,…). Au sein de l'écorce terrestre, nous étudierons les
phénomènes magmatiques (pétrologie endogène)
La pétrologie c'est l'étude des roches, de leur composition, de leur nature et de
la façon dont elles se mettent en place dans la croûte terrestre.
Il faut considérer les roches comme des indices pour retracer l'histoire de la
terre.
En regroupant les différents indices, on va pouvoir préciser la vision de l'histoire
de la terre.
I) Les grands types de roches.
A) Classification des roches.
La classification des roches la plus classique se base sur leur genèse c'est à dire
d'où elles viennent.
Il existe 3 types de roches :
- les roches sédimentaires : qui sont des produits de toutes l'altération de
toutes les autres roches : les roches mères.
Elles représentent en 5 et 8% des matériaux de l'écorce terrestre.
- les roches magmatiques, qui sont le produit de la cristallisation d'un bain
silicaté appelé magma. Ils sont issus de la fusion partielle ou totale d'autres
roches, appelées roches mères qui peuvent être situées aussi bien dans la croûte
que dans le manteau. Il représente 65% des roches de la croûte terrestre.
- les roches métamorphiques qui sont issus de la transformation d'autres
roches sous l'influence de la température et/ou de la pression par changement
de composition.
Elles représentent 27% des roches de la croûte terrestre.
Figure 1 : classification géochimique des roches (qui reste quand même une
classification générale).

Deux séries sont importantes :
¤ La série la plus représentée à plus de 85% des les reliefs continentaux : la
série Sialferrique.
¤ Puis loin derrière la série calcimagnésique à 10%
La séquence la mieux représentée dans la série Sialferrique est l'alumino-
argileuse 52%.
Puis quartzo feldspathique 30%
Puis quartzitique 15%.
B) Cycle (évolutif) des roches.
Définition :
Une altération est une désagrégation d'une roche sous l'influence des éléments
météoritiques (température, pluies…).
La diagenèse est une transformation peu intense des roches, qui conduit à une
plus grande induration (cimentation, compaction, déshydratation...)

L'anatexie, c'est le passage d'une roche de l'état solide à un magma par fusion
partielle ou totale.
II) La démarche en pétrologie.
La démarche n'est pas la même si on a une roche endogène ou supergène ou
déformée par métamorphose.
A) Démarche en pétrologie du magmatisme.
1) La relation entre minéraux d'une même roche.
La relation entre les minéraux précise la chronologie de formation de la roche.
On fait appel d'abord à la notion de texture qui est la façon dont les minéraux
sont en rapport les uns par rapport aux autres au niveau dimension, petit gros et
rapport de forme.
¤ Texture grenue : structure macrocristalline (visible en lumière polarisée non
analysée ou analysée)
Les cristaux sont de tailles conséquentes (largement formés), ils ont une taille et
une forme homogène. La cristallisation est totale. Tout cela traduit une
cristallisation par un refroidissement lent en profondeur de la lithosphère
terrestre (remontée par érosion).
Cette texture est caractéristique des roches plutoniques.
¤ Texture microlitique (= matrice) porphyrique (= quelques gros cristaux) faites
de quelques gros cristaux entourés d'une matrice finement cristallisée.
Les cristaux ne sont pas de même nature, ils ont eu le temps de se cristalliser. Il
y a eu expulsion du magma ce qui a empêché le développement des petits
cristaux.
Cette texture est caractéristique des roches volcaniques.

¤ Texture hyaline ou vitreuse ou hyaloporphyrique : il n'y a peu ou pas de
cristaux visibles, la matrice est entièrement vitreuse. Donc il y a eu un
refroidissement rapide.
Cette texture est caractéristique de roches volcaniques "trempées" au contact
de l'eau.
2) La composition chimique des roches magmatiques.
La composition chimique va donner des indices pour connaître le contexte
géodynamique de la roche.
Figure 2 : Composition chimique et contexte géodynamique :
Ces éléments ne sont pas repartis identiquement.
Leur répartition dépend de leur lieu de formation. On prend comme indice leur
respectives en Si, Fe, Mg...
On fait des analyses chimiques beaucoup plus détaillées afin de placer ces roches
dans des contextes géodynamiques plus détaillés.
B) Démarche en pétrologie du métamorphisme.
1) Caractéristiques des roches métamorphiques.

Ce sont des roches qui ont subi des transformations qui sont globalement de
deux types : minéralogique d'une part et structurale d'autre part.
Ex 1 : Monxogranite / Gneiss oeillé (? ortho gneiss)
Ce sont des roches qui ont le même aspect global et la même composition
minéralogique : quartz, orthose, biotite (noir) et quelques plagioclases.
==> Ces deux roches ont la même composition chimique.
On doit donc admettre que ces roches entretiennent des relations de parenté.
Le Gneiss est un Monxogranite qui a subit de simples transformations
structurales.
Le Monxogranite est une roche plutonique et le Gneiss oeillé est une ex roche
magmatique métamorphisée.
Pour une roche d'origine sédimentaire, on parlera d'ex roche sédimentaire :
para…Pour une roche d'origine magmatique, on parlera d'ex roche magmatique :
ortho…
Ex 2 : Un gabbro / Une Eclogite : minéraux différents.