ROCHES (Formation)Pétrologie

La science des roches comporte deux aspects complémentaires :

– leur interprétation, c'est-à-dire la recherche de règles et de lois qui rendent compte de leurs caractères, de leur répartition et, en définitive, de leurs conditions de genèse et évolution : c'est l'objet de la pétrologie ;

– leur description, c'est-à-dire l'analyse de leurs caractères de tous ordres, observables dans la nature ou au laboratoire ; cela conduit à les déterminer, à définir leurs relations mutuelles, à les placer dans des systèmes de classification : c'est l'objet de la pétrographie ;

En fait, il serait sans doute plus logique de désigner par « pétrologie » l'ensemble de la science des roches, leur interprétation constituant la pétrogénie (petrogenesis des auteurs de langue anglaise). Le terme lithologie, qui signifie aussi « science des roches », tend à prendre un sens plus restreint, s'appliquant soit à la seule étude macroscopique, soit aux seules roches sédimentaires.

Les roches sont les matériaux de l'écorce terrestre, constituant des formations géologiques. À ce titre, la pétrologie apparaît comme une des branches fondamentales de la géologie et se rattache aux sciences de la nature. Mais ces matériaux sont surtout des assemblages de cristaux ; aussi la science des roches est-elle très liée à la minéralogie et, par là, aux sciences de la matière.

Cette dualité se manifeste à la fois dans les méthodes et dans les raisonnements : les études pétrographiques reposent sur l'observation de la manière d'être des roches à la surface de la Terre et sur la définition physique et chimique de leurs caractères ; les raisonnements de la pétrologie font appel aux données et aux méthodes expérimentales des sciences physiques pour retrouver les conditions de formation des roches, mais cherchent à replacer ces conditions dans l'espace et dans la durée des temps géologiques.

Cycle des roches

La surface de la Terre est constituée de roches d'origines différentes.Les roches rencontrées sur un volcan ou sur une falaise ne se ressemblent généralement pas. Elles sont différentes par leur couleur, leur aspect et aussi par la profondeur à laquelle elles ont pris naissance.On... 

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Historique

L'évolution historique de la pétrographie se confond au début avec celle de la minéralogie et de la géologie. Elle est marquée, à la fin du xviii^e siècle, par les discussions entre les « neptunistes » de l'école de A. G. Werner et les « plutonistes », qui suivent les vues de J. Hutton. Le triomphe du plutonisme conduit à distinguer les roches ignées ou éruptives des roches sédimentaires ; puis l'individualité des roches métamorphiques est reconnue. La pétrographie évolue alors de façon indépendante.

Les roches sont d'abord étudiées à partir de leurs caractères observables à l'œil nu ou à la loupe. Cela permet déjà de distinguer les types principaux et de construire des classifications, comme celles de J. Pinkerton (1811), J. McCulloch, A. Brongniart, K. C. von Leonhard, P. L. Cordier, H. Coquand... Mais on se préoccupe aussi de leur composition chimique : R. Bunsen distingue des roches éruptives acides, neutres et basiques, et déjà se pose le problème de leur évolution physico-chimique (T. Scheerer, J. Fournet, J. Durocher) et de leur diversification (L. von Buch, L. Elie de Beaumont). Les divers types de métamorphisme sont reconnus (J. Fournet, J. Durocher, A. Delesse, A. Daubrée), ce qui pose le problème de l'évolution des roches. Les rapports entre les roches métamorphiques et éruptives et le problème de l'origine du granite font l'objet de vives discussions (R. Bunsen, A. Delesse, J. Durocher, B. M. Keilhau, T. Scheerer, Virlet d'Aoust...). En fait, dès le milieu du xix^e siècle, la plupart des problèmes majeurs sont abordés, et l'on trouve déjà émises toutes les grandes hypothèses qui seront tour à tour abandonnées et reprises jusqu'à nos jours.

Robert Bunsen

Le chimiste et physicien allemand Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899). 

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L'application des phénomènes de polarisation à l'étude des roches introduit une véritable révolution ; mais la voie nouvelle tracée par H. C. Sorby (1851-1858) ne sera vraiment reconnue que beaucoup plus tard, grâce à F. Zirkel (1870) montrant que le microscope polarisant rend possibles et aisées l'identification des minéraux des roches et l'analyse de leurs rapports mutuels. Trois ouvrages classiques mettent ces méthodes à la portée des pétrographes et marquent le début de la pétrographie moderne, ceux de F. Zirkel (1873), H. Rosenbusch (1873-1877), F. Fouqué et A. Michel-Lévy (1879).

D'abord, ce sont surtout les roches éruptives qui font l'objet d'études approfondies. La pétrographie descriptive est dominée par l'œuvre de H. Rosenbusch, et elle trouve son apogée dans le grand traité de A. Johannsen (1931-1938) et dans le compendium de W [...]

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