La naissance des Minéraux
Les cristaux et les roches sont formés dans trois milieux de base : volcanique, métamorphique et sédimentaire. L'environnement d'où proviennent ces trois différents types de roches nous permet de comprendre qu'il existe des milieux distincts propices à la formation des cristaux.
- La roche volcanique ou éruptive naît de roches en fusion, la roche sédimentaire dépend des dépôts du vent et des eaux, et la roche métamorphique vient de transformations conséquentes aux températures et pressions qui n'ont pas entraîné de refonte.
Le mot "roche" en définition, signifie roche composée d'un ou plusieurs minéraux, et c'est le constituant principal de la croûte terrestre.
Les roches volcaniques
Les roches volcaniques sont issues des profondeurs de la terre, et proviennent d'un corps de roches fondues que l'on appelle magma. Dans la croûte profonde, ces magmas ne sont pas vraiment en fusion, comme pourrait le laisser penser le terme fondu, mais se trouvent en ce que les scientifiques nomment un état plastique, dont la consistance et la résistance sont celles du miel. Du fait de la dérive des continents, des zones de faiblesse ou des fissures se produisent dans les roches surjacentes, provoquant la libération de pressions qui augmentent les températures et permettent ainsi à ces roches de fondre au point de pouvoir remonter par les fissures.
Tandis que le magma remonte, il poursuit son chemin à travers les fissures et arrive jusqu'à la surface de la terre, sous forme de volcans ou de coulées de lave. Ces roches, expulsées à la surface de la terre, sont dites extrusives.
Il arrive aussi que le magma rencontre une couche rocheuse plus froide qui provoquera sa solidification avant qu'il ne puisse atteindre l'air libre. Le type de roches éruptives ainsi formé est dit intrusif, parce que ces roches ont fait intrusion, ont forcé le passage dans une autre couche rocheuse.
Naissance des minéraux
Roches éruptives :
A) Roches de profondeur, solidifiées à de grandes profondeurs.
B) Roches en filon.
C) Roches d'épanchement.
D) Roches pyroclastiques, débris volcaniques, rejetés par un cratère.
Roches métamorphiques :
E) F) G) Roches métamorphiques nées sous une forte pression et à très haute température.
H) Roches métamorphosées au contact de roches éruptives en fusion.
Roches sédimentaires :
I) J) K) L) Sédiments de différents âges géologiques.
Dans la mesure où les roches intrusives se refroidissent beaucoup plus lentement que les roches extrusives (à cause de l'isolation produite par les couches rocheuses voisines), les cristaux ont beaucoup plus de temps pour se former, et les roches intrusives font généralement de beaux cristaux, grands et bien formés. Les roches extrusives, quant à elles, perdant la chaleur assez vite au contact de l'atmosphère, tendent à se refroidir rapidement et à ne former que de petits cristaux.
On peut voir le magma comme une solution très dense, où sont dissous ses divers constituants atomiques. Sa composition détermine, dans une grande mesure, la nature du minéral qui composera la roche finale. Oxygène, silicium, aluminium, fer, magnésium, calcium, sodium et potassium, selon cet ordre, représentent 99% des éléments en présence dans la croûte terrestre. Les conditions qui président à la formation des divers minéraux sont complexes. On peut néanmoins généraliser et dire que, dans le magma en refroidissement, ils se cristallisent dans un ordre qui dépend de leur degré de solubilité. Cet ordre est, en principe, défini, mais certaines variations dans la composition du magma peuvent affecter ce degré de solubilité et ainsi modifier l'ordre selon lequel les minéraux se cristalliseront. D'autre part, la présence de petites quantités d'eau, de dioxyde de carbone, ou de gaz sulfureux ou fluoreux, influe sur les températures de cristallisation.
En fait, il a été prouvé que sans la présence de vapeur d'eau ou de dioxyde de carbone, les cristaux ne pourraient même pas se former. Les minéraux comme le quartz ou le feldspath peuvent difficilement se constituer en fusion sèche, c'est à dire en l'absence de ces additifs gazeux, auquel cas on obtient la formation de verres non cristallisés. Avec la moindre trace de vapeur d'eau cependant, de très beaux cristaux pourront naître.
La formation des cristaux suit le cours des solutions aqueuses à haute température qui subsistent, une fois que le magma s'est cristallisé. Lorsque la roche en fusion, refroidie, s'est solidifiée, de larges quantités de liquides et de gaz, chargés de matière minérale, sont libérées. Elles font lentement leur chemin vers la surface, en empruntant les diverses fissures, déposant des concrétions sur leur passage lorsque les conditions s'y prêtent. Une température moindre, une pression réduite, la présence de calcaire ou autre roche tendre sont autant de situations propices à la formation de certains types de cristaux. Ces solutions minérales, en s'infiltrant dans les fissures rocheuses, finissent par les combler de leur dépôts, créant ce que l'on nomme une veine ou un filon.
Il est un type de veine particulièrement intéressant pour ce qui nous concerne, car les cristaux y sont généralement bien formés et souvent assez gros : ce sont les pegmatites.
Les pegmatites sont, en principe, liées à la formation de granits, et les formes cristallines que l'on y trouve sont celles des principaux composants granitiques : quartz, feldspath et mica. Ces derniers sont souvent tous trois combinés, mais il arrive que l'on tombe sur des quartz ou des feldspaths purs.
La solution minéralisante qui s'infiltre dans ces veines est bouillante (plusieurs centaines de degrés) et soumise à une pression intense. Elle va donc déposer ses constituants en couches successives, selon leur seuil de solubilité. Une pegmatite typique présentera une déposition de feldspath, recouverte d'une couche de quartz, elle même revêtue d'un dépôt de mica.
De la présence de différents métaux dépendra l'étape suivante de la cristallisation. Avec du zirconium naissent des zircons, le béryllium donne jour aux béryls dont l'aigue marine est la variété bleue et l'émeraude la variété verte. Avec le fluor se forme la fluorine, la tourmaline provient du bore, avec diverses combinaisons de calcium, magnésium, manganèse ou fer, on obtiendra des grenats.
Les roches métamorphiques
Les roches métamorphiques ont une provenance soit volcanique, soit sédimentaire et ont subi, après leur formation originelle, une transformation physique ou chimique.
L'augmentation des pressions et des températures, de pair avec l'action des vapeurs d'eau et autres agents chimiques a été la cause de cette transformation. Celle-ci implique souvent l'ajout ou le retrait de certains constituants du minéral existant et génère la formation de nouveaux minéraux plus résistants. Plusieurs minéraux peuvent naître d'environnements métamorphiques ou volcaniques, tels le grenat, la spinelle ou le corindon.
Dans les conditions métamorphiques et éruptives, le processus de base s'appuie sur l'élévation des températures et des pressions.
Il existe une autre sorte de métamorphisme, dite de contact. Ce type de transformation provient de l'intrusion dans une couche rocheuse voisine d'un corps volcanique qui, par le réchauffement qu'il provoque, entraîne une refonte des roches et la libération de certains gaz. Si ceci se produit dans du calcaire, sa recristallisation avec les composants de la matière intrusive, donnera naissance à de nombreux minéraux.
Les roches sédimentaires
C'est l'action des vents et des eaux qui à est l'origine de la formation des roches sédimentaires. Les cristaux que l'on y trouve ont presque toujours été conçus à partir de solutions aqueuses à basses températures, et sont généralement très tendres. Ils semblent se développer assez rapidement, car en des lieux où ils sont régulièrement ramassés, comme par exemple dans les sables, d'autres cristaux les remplacent sur une période d'un an. C'est le cas des roses des sables, cristaux multiples de sélénite, la halite, la barytine. Le plus commun de tous cependant, est la calcite qui constitue la roche calcaire.
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Page créée le 25 Mai 2002
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