Des conseils pour m'approprier des bases en géologie et pédologie?

[MoruReba]

Bonjour à tous,

Mes connaissances en géologie, en pétrographie, géomorphologie et pédologie sont absolument ridicules, mais au moins je ne peux que progresser... A 40ans je reprend des études en Gestion et protection de la nature et les cours d'initiation à ces domaines me cassent la tête, j'ai l'impression que certaines notions de bases ne veulent pas rentrer dans mon petit cerveau.

Je comprend beaucoup mieux les schémas que les longs écrits et je voulais savoir si vous aviez en stock:
- des schémas sur les cycles "métamorphisme, anatexie, Erosion" de plusieurs types de roches et leur évolution d'un stade à l'autre (ex: argile > métamorphisme: schiste > métamorphisme: Gneiss > métamorphisme: Leypnite > anatexie: Granite > Erosion par hydrolyse des feldspath: argile)
- des schéma types sur la stabilité/altérabilité des roches en fonction des minéraux contenus (ex: de stable: granite>granodiorite>diorite>g abbro>péridotite)
- des tableaux qui mettent en évidence les roches selon leur Ph, des plus acides aux plus basiques?

Merci d'avance pour vos réponses et votre aide!

Bonne journée!
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[Tawahi-Kiwi]

bonjour et bienvenue sur les forums Futura-Sciences

Je comprend beaucoup mieux les schémas que les longs écrits et je voulais savoir si vous aviez en stock:

Les schemas aident, mais ici, ce sont des concepts assez basiques. Une fois qu'on a compris l'echelle des temps geologique et les principes sous jacents aux differents groupes de roches, le reste va de soit, et il ne reste que la geologie generale, et le terrain pour tout remettre dans un contexte. Les seuls schemas utilent a ce niveau sont ceux que tu crees toi-meme pour te souvenir des sequences/evolutions des roches. Si tu as des questions plus precises neanmoins, je peux trouver des schemas ou des photos illustratives.

L'evolution des roches de leur formation au metamorphisme puis a la fusion partielle (anatexie) consiste essentiellement en une recristallisation augmentant la granulometrie (diagenese) et une recristallisation et un ensemble de reactions chimiques formant de nouveaux mineraux (metamorphisme)
Les roches qui ont subit la diagenese sont toujours consideree comme des roches sedimentaires (en bleu ci-dessous); j'ai mis les roches metamorphiques en orange, et l'ultrametamorphisme (lorsque ca commence a fondre) en rouge.

Pour le metamorphisme (simplifie) des roches classiques c'est:
Boue carbonatee --> calcaire --> marbre --> (fusion tres rare)
Boue (silicatee) --> argililite/siltite --> ardoise --> micaschiste --> gneiss --> migmatite
Boue (siliceuse) --> diatomite, radiolarite --> chert --> metachert --> (fusion tres rare)
Sable --> Gres --> Quartzite --> Metaquartzite --> (fusion tres rare)
Galets --> Conglomerat --> Metaconglomerat --> micaschsite avec preservation d'elements --> gneiss idem --> migmatite =(granite+(mela)gneiss)
Matiere organique/tourbe --> lignitelignite --> charbon --> anthracite --> graphite (rare) --> pas de fusion
Basalte --> metabasalte --> 'granite'+(mela)gabbro
Granites (et granitoides en general) --> Metagranite --> (leuco)granite
Gabbros (et gabbroides en general) --> Metagabbro --> 'Granite' + (mela)gabbro
Peridotite --> Serpentine --> Metaperidotite --> Basalte+Peridotite

oublie la leptynite, c'est un terme soit archaique qui est toujours utilise pour une raison que j'ignore assez courramment en geologie francaise (le terme international est granulite), soit un terme tres specifique (en recherche scientifique) qui est rarement utilise car personne ne connais la definition (une meta-arkose ou une meta-rhyolite gneissique).

- des schéma types sur la stabilité/altérabilité des roches en fonction des minéraux contenus (ex: de stable: granite>granodiorite>diorite>g abbro>péridotite)

Le mieux est de savoir de quoi sont composes les roches, et d'en deduire l'alteration qu'elles peuvent subir. Dans les grandes lignes, il n'y a pas plus d'une petite dizaine de mineraux qui caracterisent l'essentiel des roches non alterees communes (quartz, calcite/dolomite, feldspath(alcalin & calcique), micas, amphiboles, pyroxenes, olivines), rajoute pour etre plus complet: le gypse, les oxydes de fer-titane (hematite, goethite, magnetite, ilmenite,...), la halite (sel), quelques mineraux du metamorphismes (grenat, alumino-silicates,...) et les sulfures (pyrite, chalcopyrite, marcasite,...) et on a plus ou moins fait le tour.

La stabilite est un peu plus complexe. En theorie, a part le quartz, la calcite, l'hematite, aucun des mineraux cites ci-dessus ne sont stables a la surface de la Terre. Tout se dissous ou se decompose en argile. Le facteur essentiel qui joue est le temps, c'est la seule raison pour laquelle on peut observer tant de roches (non-sedimentaires) differentes a la surface de la Terre.
Le facteur temps depend de pas mal de chose. La composition de la roche, sa texture, et le climat. en zone polaire, beaucoup de roches surbissent tres peu d'alteration alors qu'en zone tropicale, ca peut se compter en quelques millimetres d'alteration par an.

De maniere generale, plus une roche a du quartz, plus elle est 'stable' car le quartz est inalterable.
Les carbonates se dissolvent (phenomenes karstiques entre autres)
Les feldspaths se transforment en une floppee d'argiles + quartz (differents selon les climats)
Les micas, les amphiboles font de meme, avec des oxydes de fer.
Pyroxenes et olivines s'alterent plus ou moins rapidement (surtout l'olivine) en un melange de serpentines, d'argiles et d'oxydes de fer.

- des tableaux qui mettent en évidence les roches selon leur Ph, des plus acides aux plus basiques?

Le concept acide/basique en magmatisme n'a pas grand chose a voir avec le concept chimique (historiquement oui, mais c'etait il y a de nombreuses decennies). En gros, les roches les plus acides sont les roches les plus riches en silice. Les roches les plus basiques sont les plus basses en silice. Actuellement, le terme est plus ou moins equivalent a felsique >< mafique.

[MoruReba]

Bonjour,

Merci pour cette réponse, d'avoir pris le temps de toute cette explication, je l'ai lu 5 fois.

L'explication en couleur m'a permis de comprendre quelques liens que je n'avais pas assimilé, notamment grâce au fait que tu as pris des sédiments "bruts" et des roches magmatiques pour m'exposer différentes phases pour montrer leur évolution métamorphique.
Juste pour comprendre ce que tu as écrit:
- "meta" granite: meta signifie bien que tu évoques différents types de granites successifs selon le métamorphisme et les conditions subies par la roche, regroupés en un seul terme générique?
- je ne comprend pas le préfixe mela

Dernière question pour m'assurer que j'ai compris certaines choses: basalte, andésite et trachyte n'ont aucun métamorphique, il s'agit de roches magmatiques distinctes, issues de laves de provenance et fluidité différentes qui créent ces 3 roches?

Je vais relire ta réponse une bonne petite dizaine de fois avec quelques recherches annexes de mon côté pour essayer de la comprendre au mieux! Merci encore de cette réponse complexe, mais complète!

[Tawahi-Kiwi]

Juste pour comprendre ce que tu as écrit:
- "meta" granite: meta signifie bien que tu évoques différents types de granites successifs selon le métamorphisme et les conditions subies par la roche, regroupés en un seul terme générique?

Le prefixe "meta-" suivi d'un nom de roche signifie que la roche (le protolithe) a été metamorphisée. Cela ne dit rien quand au niveau de metamorphisme appliqué.
C'est particulierement utilisé soit pour des roches dont le métamorphisme faible ne provoque que des changements microscopiques ou subtils (une metaquartzite n'est pas bien differente d'une quartzite a l'oeil nu par exemple), soit comme terme generique pour des roches dont le metamorphisme est varie, mais qu'on desire inclure sous un seul terme (ex: metabasalte pour l'ensemble des schistes a prhenite, schistes verts, amphibolites, schistes bleus, eclogites, etc.)

- je ne comprend pas le préfixe mela

Les prefixes mela- et leuco- signifie respectivement 'sombre' et 'clair' que l'on applique a l'avant de certaines roches pour specifier un subgroupe dans lequel elles se placent. Ainsi un melagabbro est un gabbro sombre (un gabbro typique contient ~50% de feldspath (un mineral clair), un melagabbro en a beaucoup moins); un leucogranite est un granite qui ne contient pas (ou peu) de mineraux sombres (micas noirs, amphiboles, oxydes). Dans le cas present, j'ai rajoute ces prefixes car ils sont des consequences de la fusion partielle lors de l'anatexie.

Dernière question pour m'assurer que j'ai compris certaines choses: basalte, andésite et trachyte n'ont aucun métamorphique, il s'agit de roches magmatiques distinctes, issues de laves de provenance et fluidité différentes qui créent ces 3 roches?

Les roches volcaniques principales (trachyte, rhyolite, dacite, andesite, basalte) sont les equivalents de surface de respectivement (syenite, granite, granodiorite, diorite, gabbro). Ils peuvent etre metamorphises comme tout autre roche; et vu que les laves sont finement grenues, le resultat de la recristallisation lors du metamorphisme est assez remarquable (alors qu'un granite faiblement metamorphise (un metagranite) n'est pas tres different de la roche initiale).

La terminologie non specifique utilisee est generalement de rajouter un 'meta-' a l'avant: ex: metabasalte, metarhyolite, etc. Neanmoins, suivant les circonstances, il est courant que ces roches est des termes propres pour des conditions de metamorphisme particuliers (ex schiste bleu, leptynite, eclogite basique,...)

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[MoruReba]

Bonjour et encore merci de tes réponses,

J'ai bien compris, grâce à d'anciens sujets sur le forum, la différence entre roche carbonée et roche carbonatée, si je reprend tes exemples, c'est respectivement:
Matiere organique/tourbe --> lignitelignite --> charbon --> anthracite --> graphite (rare) --> pas de fusion
Boue carbonatee --> calcaire --> marbre --> (fusion tres rare)

J'ai plus de mal à trouver des réponses sur la nuance entre boue siliceuse et boue silicatée. La première contient des silices en quantité variable et la deuxième en contient au moins 50%?
Je me pose également la question de la limite entre ultramétamorphisme et anatexie car tu utilises les deux termes.

Bonne journée.

[Tawahi-Kiwi]

J'ai bien compris, grâce à d'anciens sujets sur le forum, la différence entre roche carbonée et roche carbonatée, si je reprend tes exemples, c'est respectivement:
Matiere organique/tourbe --> lignitelignite --> charbon --> anthracite --> graphite (rare) --> pas de fusion
Boue carbonatee --> calcaire --> marbre --> (fusion tres rare)

C'est ca, les roches carbonées, ce sont les roches formées essentiellement de carbone (donc C sous forme réduite), en association avec l'hydrogene. Les roches sont principalement les hydrocarbones (charbon & co), graphite, etc. en tirant la definition de roches sur ces limites, le petrole est aussi une roche carbonée.
Les roches carbonatées sont les roches formées essentiellement de carbonates (donc des groupements CO₃⁼). Cela inclut le calcaire, le marbre, la dolomie, la magnesie, les marnes (partiellement siliceuse), les carbonatites, etc.

J'ai plus de mal à trouver des réponses sur la nuance entre boue siliceuse et boue silicatée. La première contient des silices en quantité variable et la deuxième en contient au moins 50%?

Roche silicatée, c'est une roche formée de silicates (SiO₄^4-). Cela inclut de tres nombreuses roches dont l'argilite, la siltite, le gres, les conglomerats, l'essentiel des roches magmatiques et metamorphiques. Les roches siliceuses font partie des roches silicatees.
Roche siliceuse, c'est une roche formée essentiellement de silice (SiO₂). Sauf exceptions tres rares, cette silice est du quartz ou de l'opale. Dans le cas que j'ai cité plus haut, les diatomees et les radiolaires sont formés d'opale, le sable est formé de quartz.

Je me pose également la question de la limite entre ultramétamorphisme et anatexie car tu utilises les deux termes.

Oui, je n'ai pas ete tout a fait clair. L'anatexie est une reaction (reaction de fusion partielle). L'ultrametamorphisme est un stade du metamorphisme ou on observe bien souvent les tous premiers stades de fusion (pas toujours, certaines roches se deshydratent complement et atteignent des conditions d'ultrametamorphisme sans fondre, c'est donc une definition assez glissante). Typiquement, les roches comme les migmatites (gneiss qui deviennent vraiment tres mous (voir image ci-dessous), sont a un stade ultrametamorphique). Les granulites et les eclogites peuvent etre considerees comme de l'ultrametamorphisme sans fusion (donc sans anatexie).



T-K

[marcelbobsleg]

Whaou, bravo pour cette discussion.

[Almandin]

oublie la leptynite, c'est un terme soit archaique qui est toujours utilise pour une raison que j'ignore assez courramment en geologie francaise (le terme international est granulite), soit un terme tres specifique (en recherche scientifique) qui est rarement utilise car personne ne connais la definition (une meta-arkose ou une meta-rhyolite gneissique).

En travaillant sur le terrain dans les Pyrénées françaises il y a 2 ans, j'étais tombé sur un niveau cartographié comme leptynite (carte datant de 2010, je précise). A l'affleurement, c'était un orthogneiss leucocrate à grains relativement fins, interprété comme un ancien leucogranite, et situé en bordure d'un vaste massif orthogneissique. Je crois que dans les documents récents, les géologues français font mention de cette roche en ces termes.

L'anatexie est une reaction (reaction de fusion partielle). L'ultrametamorphisme est un stade du metamorphisme ou on observe bien souvent les tous premiers stades de fusion (pas toujours, certaines roches se deshydratent complement et atteignent des conditions d'ultrametamorphisme sans fondre, c'est donc une definition assez glissante). Typiquement, les roches comme les migmatites (gneiss qui deviennent vraiment tres mous (voir image ci-dessous), sont a un stade ultrametamorphique). Les granulites et les eclogites peuvent etre considerees comme de l'ultrametamorphisme sans fusion (donc sans anatexie).

Je trouve qu'il est plus parlant de se référer aux conditions pression-température du métamorphisme pour en qualifier le degré. Les notions comme "ultramétamorphisme", je les rencontre très rarement dans la littérature récente, et me semblent être de vieux termes assez inusités de nos jours. Mais je note que certains ouvrages en français se font une spécialité de conserver ces vieux termes, quitte à embrouiller le lecteur.

Ce que l'on évoque davantage dans la littérature, ce sont des conditions de métamorphisme d'ultra-haute température (UHT), où le pic thermique du métamorphisme a dépassé les 850 °C (on est donc dans le faciès granulite), assez courant dans les roches de l'Archéen et du Protérozoïque. Il y a aussi les conditions de métamorphisme d'ultra-haute pression (UHP) où (de mémoire) les roches ont subis des conditions de pression supérieures à 2 GPa, soit l'équivalent d'une profondeur de 70 km et plus.

[Tawahi-Kiwi]

Je trouve qu'il est plus parlant de se référer aux conditions pression-température du métamorphisme pour en qualifier le degré. Les notions comme "ultramétamorphisme", je les rencontre très rarement dans la littérature récente

Dans la litterature scientifique, en effet, et je suis bien d'accord avec toi que le terme est trop flou/generaliste pour etre vraiment utile.

En pedagogie par contre, c'est toujours un terme utile car UHT et UHP ont tendance a exclure tout les types de fusion partielle qui pourraient avoir lieu a 600-700ºC par exemple. Lorsque l'on veut inclure migmatites, granulites, eclogites, certaines impactites, a la limite, certaines corneenes et metasomatites dans un seul groupe, je trouve cela plus facile (en introduction) a enseigner sous le label d'ultrametamorphique.

T-K