Roches métamorphiques

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1 Roches métamorphiques muscovite structure en feuillets grenat Structure. On observe une structure avec des feuillets ce qui est caractéristique d un faciès MP MT. Minéraux. quartz, biotite, muscovite : minéraux silicatés staurotide :ferromagnésien. - très nombreux grenats ( ferromagnésien ) Les minéraux ferromagnésien sont typiques d une roche du manteau ou croûte océanique. Série: pélitique Faciès: amphibolite staurotide grenat biotite quartz

2 Roches métamorphiques feldspath plagioclase Chlorite: pyroxène vert, mélange de chlorite et de serpentinite. La présence de serpentinite prouve que la roche est en cours d hydratation avec altération du pyroxène. minéral sombre avec 2 plans de clivage parfaitement visibles: pyroxène. Plagioclase + pyroxène gabbro. Mais présence de chlorite donc il y a métamorphisme. Donc roche de la croûte océanique en train de se transformer par métamorphisme. Série: basique. Faciès: schiste vert. Roche: gabbro, C est une roche de dorsale en cours de transformation et qui deviendra un schiste vert. Sur la tranche on observe des plans de clivage schistosité phengite: silicate avec Ca, AL, Fe et hydratée Plaque sombre bleutée : glaucophane ( amphibole ) Plaque blanche brillante: feldspath à albite Série: basique. Faciès: schiste bleu.

3 Roches métamorphiques grenat ferrique vert mica blanc ( phengite ) quartz ( coésite ) Chlorite ( vert clair ), Nombreux minéraux acides, on est donc dans un série pélitique. De part la nature des minéraux c est une éclogite acide: HP, BT. C est une roche qui est en profondeur ( HP ) mais encore froide ( BT ). Série: pélitique Faciès: éclogite Roche: roche continentale en subduction. pyroxène vert ( omphazite ) couronne d amphibole + plagioclase grenat On observe du pyroxène vert, des grenats peu colorés entouré d une couronne plus sombre: amphibole. On remarque la structure irrégulière de l amphibole qui est en formation. Texture coronitique. Série: basique. Faciès: amphibolite Roche: pyroxène. Ce pyroxène est en changement d équilibre et il est en train d évoluer par hydratation vers une amphibole qui sera l état final. Il y aura un reliquat qui sera du grenat ou du pyroxène suivant la concentration initiale.

4 Roches métamorphiques Pyroxène formant une couronne grenat plagioclase Séquence: basique Faciès: MP, HT granulite. Roche. Dans cette zone le rôle de l eau est très important et déplace le solidus vers une plus basse température. Cette roche a acquis la structure d un granite mais sans être passé par la fusion complète. La très grande densité de grenats indique une série basique. On a un métamorphisme fort: éclogite. Série:basique Faciès: éclogite. grenats Pyroxène omphacite Structure massive, pas de feuillets: HP, BT

5 Roches magmatiques Plage brillante: feldspath potassique rose avec macle de carslbad:une face brille, pas l autre Cristaux prismatique d orthose. feldspath potassique rose avec macle quartz Mica noir en feuillets Texture : grenue, cristaux même taille équante minéraux: - quartz - biotite - orthose feldspath potassique Roche: texture grenue d une roche plutonique à refroidissement lent Minéraux: acides. C est un granite. Roche plutonique. Cristal de quartz: c est un phénocristal ( méga cristal dans un fond homogène extrêmement fin = mesostase). Sanidine: feldspath potassique Sombre: coloré par hématite texture: mesostase, très fine, :microlithique Mesostase + phénocristaux: refroidissement rapide quartz + sanidine: minéraux acides C est une rhyolite chargée en hématite qui lui donne sa couleur sombre. Roche volcanique.

6 Roches magmatiques Phénocristaux de feldspath et d amphibole: caractéristiques d un magma andésitique. amphibole quartz plagioclase texture grenue. beaucoup de plagioclases beaucoup d amphiboles en bâtonnets noirs un peu de quartz Diorite. Roche plutonique basique. texture grenue., pegmatite orthose (feldspath potassique), quartz, muscovite Granite Roche plutonique acide feldspath potassique rose orthose Mica blanc muscovite ( apparence noire suite à reflet photo ) quartz

7 Roche magmatiques Cristal vert, extrémité en forme de coin: olivine pyroxène Structure très fine: aucun cristal n est visible. C est structure microlithique méga cristal d olivine dans une structure microlithique: c est un phénocristal caractéristique du basalte Bloc de roche sombre avec une enclave verte. Texture 1:microlitique pour la partie sombre ( mesostase ), c est une roche effusive, pas de vacuoles. Basalte. Texture 2: grenue, équante avec olivine et pyroxène: péridotite. Ce bloc est un basalte comportant une enclave de péridotite arrachée au manteau pendant l éruption. Roche volcanique.

8 disthène Mica ( phengite) grenats Nombreux minéraux acides: phengite, quartz Série acide disthène + phengite + grenats + cosesite = faciès éclogite quartz Faciès: éclogite Série: acide Faille dans laquelle se sont infiltrés des fluides permettant une retromorphose donnant de l amphibole. L omphazite est typiquement un minéral basique ainsi que le pyroxène. Série basique grenat Omphacite ( pyroxène alcalin (Na ) cristaux allongés amphibole phengite Présence de nombreux grenats avec beaucoup de jadéite : faciès éclogite Grenats + omphacite série basique Faciès : éclogite Série: basique Eclogite ( origine Norvège ) Note. omphacite: inosilicate monoclinique (Ca, Na)(Mg, Fe, Al) Si2 O6. Différent de la jadéite également inosilicate monoclinique mais Na(Al, Fe) Si2 O6

9 grenat?, grenat dégradé? biotite quartz Série : acide Faciès: éclogite en transformation vers schiste bleu. Argumentaire :?

10 72. Reconnaissance des roches de notre région. Le quartz Le quartz est certainement le minéral commun le plus commun car Si et O2 composent 75% de la croûte terrestre. De plus le quartz a la température de cristallisation la plus large de tous les minéraux: de 200 à 800 C. Il est facile à reconnaître grâce a sa forme hexagonale quand il est en gros cristaux. Mais quelques fois on le trouve sous forme de «blocs» blanchâtre sans cristallisation visible. Il peu être très facilement confondu avec la calcite mais un test simple permet de les différentier: le quartz n est pas rayé par un objet métallique, la calcite oui. De même il ne réagit pas à l acide chlorhydrique alors que la calcite oui. Dans les minéraux il est souvent difficile de le différentier des feldspath. Le test le plus simple est la couleur: le quartz à une couleur plus terne, un peu grise avec un aspect gras. Les feldspaths sont plus blancs et plus brillants. Dans notre région on trouve du quartz partout mais principalement dans les terrains magmatiques et métamorphiques. Il peu se rencontrer sous toutes les formes: grands affleurements bien visibles ( photos ), blocs énormes ou simplement de petits cristaux dispersés dans la roche. On le trouvera également dans les terrains sédimentaires ( ex: septarias ) Attention: toujours faire le test de dureté car on peu rencontrer de la calcite partout et faire la confusion. A gauche: affleurement au Grand Capelet. UTM 32 T.. A droite: affleurement dans les Maures UTM 32 T

11 72. Reconnaissance des roches de notre région La calcite Bloc de calcite sur calcaire. On observe la cristallisation différente du quartz. La calcite Ca CO3 cristallise dans le système rhomboédrique ( cristaux a angles vifs, forme «carrée»). En gros cristaux elle est facile a différencier du quartz. Souvent les cristaux ne sont pas visibles et il est alors difficile de la différentier. Généralement elle sera plus brillante que le quartz. Elle est rayable au couteau et réagit a l acide Clh. On la trouve sous des formes variées: blocs avec des cristaux bien marqués ou sous forme de filon souvent très fins ( photo du bas). Elle se forme là ou circule de l eau. Exemple les stalactites dans le karst. La calcite cristallise au retour à la pression atmosphérique.. Chaque fois il est impératif de faire à minima le test de la dureté pour la différentier du quartz. Détails avec cristaux de calcite Filon de calcite sur grés. et éléments du grés.

12 72. Reconnaître les roches de notre région 10 cm 10 cm Granite, esterellite, tonalite. Ce sont des roches plutoniques, c est-à-dire avec un refroidissement lent. Ce mode de refroidissement favorise la cristallisation et en général ces roches présentent de gros cristaux. Suivant leur position dans le diagramme «classification des roches magmatiques» elles ont des % variable en silice et en feldspath alcalin ou en plagioclase. Le granite est acide, donc plus riche en silice et on observera de nombreux cristaux de quartz ( brillant gris, aspect gras ) et du feldspath alcalin quelques fois sous forme de gros cristaux pouvant atteindre 2 cm. Le mica en paillettes est souvent sous forme biotite ou muscovite. Esterellite et tonalite sont 2 roches basiques très voisines. Pauvre en silice et donc avec peu de cristaux de quartz. Par contre les cristaux de plagioclase blanc brillant sont beaucoup plus nombreux que dans le granite et souvent de grande taille. Le mica noir ( biotite ) est très présent dans la tonalite 5 cm

13 22. Reconnaître les roches de notre région Schistes, micaschistes Les schistes sont des roches métamorphiques ayant subit la schistosité, c est-à-dire l apparition de feuilles perpendiculairement à la direction de la compression. Une roche doit toujours se regarder sur la tranche pour observer la présence de feuilles ( photo gauche haut ). Attention: ne pas confondre la schistosité qui est le résultat du métamorphisme avec la stratification qui est le résultat de la sédimentation. Si la silice est suffisante et avec un métamorphisme plus fort, on observera du mica en feuilles. On parlera alors de mica schiste ( photo droite, bas ). Si des éléments chimiques comme le manganèse et le fer sont présent et si le métamorphisme est assez fort, on observera l apparition de minéraux tels que les grenats, staurotide, dysthène etc. On parlera de micaschiste à minéraux. Photo gauche bas: micaschiste à staurotide (Col du Canadel, Maures ).

14 72. Reconnaître les roches de notre région Rognon de silex avec cassure conchoïdale ( Dévoluy, col Bachasson ) Jaspe Silex Les roches siliceuses Les roches siliceuses présentent une caractéristique commune: une cassure dite «conchoïdale». On remarque des lignes en forme de coquille St Jacques, des surfaces avec un grain extrêmement fin, des arêtes trés tranchantes, des lignes s arrangeant autour du point de choc, des surfaces concaves ou convexes. Ce type de cassure est lié à la propagation de l onde de choc dans une masse compact et homogène que l on trouve très généralement dans les roches siliceuses, mais pas seulement. Généralement le silex se fabrique par migration de la silice et on le rencontre fréquemment dans les terrains sédimentaires ( craie ). Jaspe: roche siliceuse microcristalline avec calcédoine et quartz. Grains très fins, qq fois utilisée en bijouterie. Silex:roche siliceuse avec calcédoine et quartz ( idem ). Donne des arêtes particulièrement coupantes ( outils préhistoriques). Se rencontre en «rognon» avec une gangue dans les terrains sédimentaires. Obsidienne: roche effusive vitreuse. Refroidissement assimilable à la trempe ( Iles Lipari ). Obsidienne

15 72. Reconnaître les roches de notre région Les roches sédimentaires stratifiées 10 cm 1 cm Les roches sédimentaires proviennent de dépôts, généralement en fond marins, des produits de l érosion et sont caractérisées par l existence de couches correspondant au dépôt des sédiments. A gauche on observe de fines strates encadrées par 2 couches épaisses. Cette structure illustre des conditions différentes de dépôt à l échelle géologique ( Grand Ferrand 05, lauze à silex, crétacé supérieur, 72 Ma ). A droite on observe également de fines strates ressemblant à des piles d ardoises: pélites ( Grand Capelet, Pas de l Arpette 06 ). Le critère le plus courant pour identifier une roche sédimentaire est la présence de couches: stratification. Attention a ne pas confondre avec un schiste car l origine des couches est différente ( voir le métamorphisme ).

16 72. Reconnaître les roches de notre région Calcaire 1 cm 1 cm Le calcaire est un terme général qualifiant des roches sédimentaires contenant au moins 70% de calcite ( CO3 Ca ). Le calcaire a généralement une origine marine ( squelettes d organismes marins à base de calcium ) et il contient aussi une part d argile d origine détritique. C est une roche généralement de couleur claire, massive, à grains très fins et qui réagit à l acide chlorhydrique. On peu la rayer avec un couteau. La cassure est franche et donne des arêtes tranchantes. Il est très sensible à la dissolution par l acidité de l eau de pluie ce qui donne le karst. S il contient une partie de magnésium, il deviendra du calcaire dolomitique qui est très peu sensible à l acide ClH. On observera alors une dissolution différentielle qui donne un aspect ruiniforme caractéristique au paysage ( Photo: Calern 06 ) Le calcaire se rencontre dans les chaînes dites «subalpines» comme les plateaux de Caussols Calern, le Grand Canyon etc

17 72. Reconnaissance des roches de notre région Les conglomérats 20 cm 20 cm 5 cm Poudingue. Région de Barème, RN 202. C est un ancien cours d eau avec des lits de sédimentation. L orientation verticale des couches témoigne d un basculement des terrains suite a un mouvement tectonique. Brèche volcanique (Lac Avellan ). La forme anguleuse des blocs est caractéristique. Poudingue calcaire avec élément cristallin ( Fabron ) Liant Galet calcaire forme arrondie. Galet cristallin. Les conglomérats sont des roche sédimentaires formée par des éléments détritiques liés par un ciment. Si les composants sont de forme arrondie, ils proviennent d un charriage, on parlera de poudingue. C est le cas pour les anciens cours d eau. Si les composants sont à bords vifs on parlera de brèche. La brèche peut se former au pied d une falaise par effondrement si les éléments restent en place. Elle peut aussi provenir de retombées de projections volcanique et on parlera alors de brèche volcanique. Tous ces éléments sont liés par un ciment. Dans le cas des poudingues, ce sera généralement un liant à base de calcite. Pour les brèches volcaniques, le liant peut être la poussière acide ou basique associée qui s est soudé en refroidissant. Les conglomérats sont des roches tendres et il est toujours possible de séparer les éléments avec un couteau par exemple. Il faut bien observer les poudingues car ils sont souvent porteur d information sur la structure des terrains. Exemple: bloc de poudingue provenant des terrasses du Var ( Fabron ). On y voit les éléments classiques d un poudingue d origine calcaire ( arrière pays Niçois ) mais aussi un élément manifestement cristallin. Cela rappelle que le Var draine aussi les massifs du Mercantour qui se retrouve naturellement dans les alluvions, mais en faible quantité.