Géologie de l\'environnement

0. INTRODUCTION

La pétrographie constitue un des domaines d’étude de la géologie. Au sens strict, la pétrographie s’intéresse à la description des différentes espèces de roches du point de vue de la structure, texture et composition minéralogique, à la nomenclature et à la classification des roches. Mais au-delà de ces trois créneaux qui constituent ce que l’on appelle familièrement la « Pétrographie de tiroir », il sera en plus question de situer les ensembles rocheux dans leur cadre géologique et dans leur évolution.

Il y a lieu de rappeler qu’une roche est une association naturelle de substances minérales constituant un ensemble homogène à l’échelle de l’unité géologie ou formation. Une formation géologique se distingue d’une autre par la nature et le caractère de la matière qui la compose, ensuite par les diverses modalités de forme et de relation géométrique avec ce qui l’entoure.

Il importe cependant de ne pas confondre Pétrographie et Pétrologie quoique les deux disciplines ne soient pas totalement indépendantes l’une de l’autre. L’objet de la Pétrologie est plus ambitieux à savoir justifier la composition minéralogique, la structure et la texture en vue de définir dans quelles circonstances géologiques, par quels mécanismes et dans quelles conditions physico-chimiques que les roches se sont formées.

Nous limitons l’objet du présent cours à l’étude des roches dites « banales », c’est-à-dire celles ayant une extension dans l’espace et une fréquence d’occurrence très grande. Nous ne nous occuperons donc pas de minerais, ces monstres géologiques étudiés dans le cadre de la géologie appliquée (Métallographie et métallogénie).

Concernant les techniques d’étude des roches, signalons qu’elles peuvent consister en l’analyse macroscopique des caractères extérieurs (ex. caractères organoleptiques) et physiques (ex. comportement des roches vis-à-vis de l’eau ou de la température) ; en outre, ces techniques sont aussi fonction de la nature de la roche (roche cohérente ou meuble). Ainsi, pour une roche cohérente, l’étude en lames minces s’impose (l’observation microscopique étant justifiée par la taille réduite, inférieure au millimètre, des grains des minéraux constitutifs des roches).

Le présent cours qui s’intitule Pétrographie générale comporte quatre chapitres :

ü  Chapitre I. Généralités,

ü  Chapitre II. Pétrographie magmatique,

ü  Chapitre III. Pétrographie sédimentaire,

ü  Chapitre IV. Pétrographie métamorphique.

Les roches magmatiques qualifiées aussi de roches ignées, éruptives ou endogènes, résultent de la cristallisation selon des modalités variées de magmas, c’est-à-dire des roches fondues. Le terme « éruptif » signifie que ces roches se forment à partir d’un matériau qui peut faire éruption dans des phénomènes volcaniques et constituer ainsi des roches volcaniques. Les roches magmatiques forment en général des massifs et sont sous la dépendance des phénomènes physico-chimiques.

Quant aux roches sédimentaires, elles résultent d’une combinaison de phénomènes d’ordre mécanique (dépôt des particules dans un fluide en mouvement), biologique (intervention d’organismes) et physico-chimique (précipitation chimique, réaction chimique,…). Notons cependant que si des multiples combinaisons sont possibles entre les trois ordres de phénomènes cités ci-dessus, ces combinaisons ne sont cependant pas quelconques. Par exemple, on ne peut trouver d’association de galets avec des évaporites, mais on peut bien trouver des évaporites associées aux argiles.

Enfin, les roches métamorphiques sont des roches initialement à l’état solide, qui ont subi des transformations et des réactions suite aux changements des conditions physico-chimiques différentes de celles ayant présidé à leur genèse. Les roches initiales (sédimentaires ou éruptives) perdent leur stabilité et tendent vers des nouveaux assemblages minéralogiques adaptés aux conditions nouvelles. Suivant que les roches de départ sont sédimentaires, ignées ou même métamorphiques antérieures, on parlera des roches para-métamorphiques, ortho-métamorphiques ou poly-métamorphiques. Il est à signaler qu’il existe une convergence entre le phénomène magmatique et le phénomène métamorphique, à savoir :

ü  Le refroidissement d’un liquide depuis les températures très élevées jusqu’à la température de la surface de la terre,

ü  La transformation à l’état solide d’un matériau formé aux températures normales de la surface et modifiée progressivement par suite d’une élévation de température jusqu’à atteindre la fusion partielle puis totale. En cas de fusio