La Géologie: Roches et Processus Géologiques

La Géologie: Science de la Terre

La géologie est la science qui étudie la Terre dans son ensemble. Elle s'intéresse à la description des matériaux qui la composent, à son histoire, à son évolution et tente de comprendre les causes des événements endogènes et exogènes.

Le Cycle des Roches

Le cycle des roches décrit les transformations entre les différents types de roches. Le magma, en se refroidissant, devient des roches ignées. Les roches, qu'elles soient ignées, sédimentaires ou métamorphiques, peuvent subir une érosion et se transformer en sédiments. Ces sédiments peuvent ensuite se transformer en roches sédimentaires. Les roches ignées et sédimentaires peuvent subir un métamorphisme et devenir des roches métamorphiques. Enfin, les roches métamorphiques peuvent fondre et redevenir du magma.

Le Magma

Le magma est une roche en fusion, un fluide composé essentiellement de silicates et d'oxydes.

La Cristallisation

Lors du refroidissement du magma, de petits minéraux solides se forment et ont tendance à former des corps cristallins, des matériaux chimiquement homogènes aux formes spatiales régulières.

Les Roches Ignées

Sur Terre, il existe deux environnements géographiques principaux de formation des roches ignées: l'océanique et le continental. Dans l'environnement océanique, ces roches sont généralement riches en minéraux ferromagnésiens et sont appelées roches basiques et ultrabasiques. Dans l'environnement continental, elles sont abondamment riches en minéraux de silice et d'aluminium et sont appelées roches acides. Ces noms sont donnés en fonction de la composition chimique des roches. Selon la profondeur de formation, les roches ignées peuvent être plutoniques, lorsque le magma a refroidi à l'intérieur de la croûte, ou volcaniques, lorsque le magma a refroidi à sa surface.

Altération, Érosion et Transport

Les sédiments sont le résultat de l'altération, de l'érosion et du transport des matériaux qui composent la croûte terrestre. L'altération, condition préalable à l'érosion et au transport, est la modification des matériaux rocheux exposés à l'air, à l'humidité ou à l'effet de la matière organique. Il existe deux types d'altération: l'altération mécanique, qui se réfère à la désintégration physique des matériaux, et l'altération chimique, qui correspond à leur décomposition. D'autres formes d'altération existent, comme l'altération tectonique et hydrothermale, particulièrement importantes dans le milieu des Andes. Les produits de l'altération sont: le gravier, le sable, le limon, l'argile, la silice et les solutions carbonatées et de fer, entre autres. L'érosion est le processus de détachement des unités de roches altérées par des agents tels que la glace, l'eau, le vent et la gravité.

Les Sédiments

Les sédiments sont des matériaux rocheux, des organismes morts, des produits chimiques et d'autres substances accumulées. Ils sont le résultat de l'altération et de la modification des roches par la précipitation des éléments dissous dans l'hydrosphère ou par l'accumulation de matière organique en milieu marin ou continental.

Diagenèse et Lithification

Lorsque les sédiments sont enfouis, ils subissent toutes sortes de processus chimiques et physiques qui peuvent conduire à des changements radicaux par rapport à leur état initial. Le terme diagenèse couvre l'ensemble de ces transformations, qui se produisent à des températures et des pressions relativement basses, dans les zones peu profondes sous la surface de la Terre. Les trois processus diagénétiques principaux sont la cimentation, la consolidation, le séchage et la cristallisation. L'effet le plus évident de la diagenèse est peut-être la transformation de particules libres et non consolidées en une roche sédimentaire compacte et dure. Ce n'est là qu'un aspect de ce que l'on appelle la lithification, qui est la conversion du sable en grès, de l'argile en argilite et de la tourbe en charbon.

Les Roches Sédimentaires

Les roches sédimentaires les plus importantes, par ordre d'abondance, sont les suivantes: le schiste, le grès et le calcaire. Bien que les roches sédimentaires ne représentent qu'une très faible proportion du volume de la croûte terrestre, il est très probable de les trouver à la surface, où les trois quarts des roches exposées sont sédimentaires. La Cordillère orientale colombienne est principalement de nature sédimentaire.

Le Métamorphisme

Le métamorphisme est le changement d'une classe cohérente de roche en une autre, à travers un processus qui se produit en dessous de la zone de sédimentation et d'érosion, mais au-dessus de la zone de fusion ou de production de magma. Les agents du métamorphisme sont au nombre de trois, et au moins deux d'entre eux sont toujours présents: la température, la pression et les fluides chimiquement actifs. La nouvelle roche subit un changement dans sa structure ou dans sa composition minérale, sans changer sa chimie générale, à cause d'un traitement mécanique, chimique ou chimico-mécanique.

Les Roches Métamorphiques