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Les roches métamorphiques sont un sujet important en géologie. Ce sont les roches qui se forment par les effets de la chaleur, de la pression et du cisaillement sur les roches ignées et sédimentaires. Certaines se forment lors de la formation de montagnes par des forces d’autres personnes à partir de la chaleur des intrusions ignées dans le métamorphisme régional ; d’autres à partir de la chaleur des intrusions ignées dans le métamorphisme de contact. Une troisième catégorie se forme par les forces mécaniques des mouvements de failles : la cataclase et la mylonitisation.
Amphibolite
L’amphibolite est une roche composée principalement de minéraux amphiboles. Habituellement, c’est un schiste à hornblende comme celui-ci car la hornblende est l’amphibole la plus commune.
L’amphibolite se forme lorsque la roche basaltique est soumise à des températures plus élevées (entre 550 C et 750 C) et à une pression légèrement supérieure à celle qui donne le schiste vert. L’amphibolite est également le nom d’un faciès métamorphique, un ensemble de minéraux qui se forment généralement dans une plage spécifique de température et de pression.
Argillite
C’est le nom de la roche à retenir lorsque vous trouvez une roche dure et indéfinissable qui ressemble à de l’ardoise mais qui n’a pas le clivage caractéristique de l’ardoise. L’argilite est une argile métamorphosée de faible teneur qui a été soumise à une chaleur et une pression douces sans forte directionnalité. L’argilite a un côté glamour que l’ardoise ne peut pas égaler. Elle est également connue sous le nom de pierre à pipe lorsqu’elle se prête à la sculpture. Les Indiens d’Amérique la préféraient pour les pipes à tabac et autres petits objets cérémoniels ou décoratifs.
Blueschist
Blueschist signifie métamorphisme régional à des pressions relativement élevées et à des températures basses, mais ce n’est pas toujours bleu, ni même un schiste.
Les conditions de haute pression et de basse température sont les plus typiques de la subduction, où la croûte marine et les sédiments sont transportés sous une plaque continentale et pétrifiés par des mouvements tectoniques changeants tandis que des fluides riches en sodium font mariner les roches. Le schiste bleu est un schiste parce que toutes les traces de structure originale dans la roche ont été effacées en même temps que les minéraux d’origine, et un tissu fortement stratifié a été imposé. Le blueschiste le plus bleu et le plus schisteux – comme cet exemple – est constitué de roches mafiques riches en sodium comme le basalte et le gabbro.
Les pétrologues préfèrent souvent parler du faciès métamorphique du glaucophane plutôt que du blueschist, car tous les blueschistes ne sont pas si bleus que ça. Dans ce spécimen de Ward Creek, en Californie, le glaucophane est la principale espèce minérale bleue. Dans d’autres échantillons, la lawsonite, la jadeite, l’épidote, la phengite, le grenat et le quartz sont également communs. Cela dépend de la roche d’origine qui est métamorphosée. Par exemple, une roche ultramafique à faciès bleu est principalement constituée de serpentine (antigorite), d’olivine et de magnétite.
En tant que pierre d’aménagement paysager, le blueschist est responsable de certains effets saisissants, voire criards.
Cataclasite
La cataclasite (kat-a-CLAY-site) est une brèche à grain fin produite par le broyage des roches en fines particules, ou cataclase. Il s’agit d’une mince section microscopique.
Eclogite
L’éclogite (« ECK-lo-jite ») est une roche extrêmement métamorphique formée par le métamorphisme régional du basalte sous de très hautes pressions et températures. Ce type de roche métamorphique est le nom des faciès métamorphiques de plus haut niveau.
Ce spécimen d’éclogite de Jenner, en Californie, se compose de grenat pyrope à haute teneur en magnésium, d’omphacite verte (un pyroxène à haute teneur en sodium/aluminium) et de glaucophane bleu foncé (une amphibole riche en sodium). Elle faisait partie d’une plaque de subduction à l’époque jurassique, il y a environ 170 millions d’années, lorsqu’elle s’est formée. Au cours des derniers millions d’années, elle a été soulevée et mélangée à des roches subductives plus jeunes du complexe franciscain. Le corps de l’éclogite ne fait pas plus de 100 mètres de diamètre aujourd’hui.
Gneiss
Le gneiss (« nice ») est un rocher d’une grande variété avec de gros grains minéraux disposés en larges bandes. Il s’agit d’un type de texture de roche, et non d’une composition.
Ce type de métamorphisme a été créé par le métamorphisme régional, dans lequel une roche sédimentaire ou ignée a été profondément enfouie et soumise à des températures et des pressions élevées. Presque toutes les traces des structures (y compris les fossiles) et des tissus d’origine (tels que les couches et les rides) sont effacées au fur et à mesure de la migration et de la recristallisation des minéraux. Les stries contiennent des minéraux, comme la hornblende, qui n’existent pas dans les roches sédimentaires.
Dans le gneiss, moins de 50 % des minéraux sont alignés en couches minces et foliées. Vous pouvez voir que contrairement au schiste, qui est plus fortement aligné, le gneiss ne se fracture pas le long des plans des stries minérales. Des veines plus épaisses de minéraux à gros grains s’y forment, contrairement à l’aspect plus uniformément stratifié du schiste. Avec un métamorphisme encore plus important, les gneiss peuvent se transformer en migmatite puis se recristalliser totalement en granit.
Malgré sa nature très altérée, le gneiss peut conserver des preuves chimiques de son histoire, notamment dans des minéraux comme le zircon qui résistent au métamorphisme. Les plus anciennes roches terrestres connues sont les gneiss d’Acasta, dans le nord du Canada, qui ont plus de 4 milliards d’années.
Le gneiss constitue la plus grande partie de la croûte terrestre inférieure. Un peu partout sur les continents, vous forerez tout droit et finirez par frapper le gneiss. En allemand, le mot signifie brillant ou étincelant.
Greenschist
Le Greenschist se forme par métamorphisme régional dans des conditions de haute pression et de température assez basse. Il n’est pas toujours vert ni même schisteux.
Greenschist est le nom d’un faciès métamorphique, un ensemble de minéraux typiques qui se forment dans des conditions spécifiques – dans ce cas, des températures relativement fraîches à des pressions élevées. Ces conditions sont inférieures à celles du blueschist. Chlorite, épidote, actinolite et serpentine (les minéraux verts qui donnent son nom à ce faciès), mais leur apparition dans une roche donnée du faciès des schistes verts dépend de ce que la roche était à l’origine. Ce spécimen de schiste vert provient du nord de la Californie, où les sédiments du fond marin ont été submergés sous la plaque nord-américaine, puis poussés à la surface peu après lorsque les conditions tectoniques ont changé.
Ce spécimen est principalement constitué d’actinolite. Les veines vaguement définies qui courent verticalement sur cette image peuvent refléter le lit original des roches à partir desquelles elle s’est formée. Ces veines contiennent principalement de la biotite.
Greenstone
La pierre verte est une roche basaltique altérée, dure et sombre, qui était autrefois une solide lave des profondeurs de l’océan. Elle appartient au faciès métamorphique régional des schistes verts.
Dans la pierre verte, l’olivine et la péridotite qui constituaient le basalte frais ont été métamorphosées par la haute pression et les fluides chauds en minéraux verts -épidote, actinolite ou chlorite selon les conditions exactes. Le minéral blanc est l’aragonite, une forme cristalline alternative de carbonate de calcium (son autre forme est la calcite).
Les roches de ce type sont fabriquées dans des zones de subduction et sont rarement remontées à la surface sans avoir été modifiées. La dynamique de la région côtière californienne en fait un de ces endroits. Les ceintures de roches vertes sont très courantes dans les plus vieilles roches de la Terre, d’âge archéen. Leur signification exacte n’est pas encore établie, mais elles ne représentent peut-être pas le type de roches crustales que nous connaissons aujourd’hui.
Hornfels
La cornéenne est une roche dure et à grain fin, issue d’un métamorphisme de contact où le magma cuit et recristallise les roches environnantes. Notez comment elle se brise à travers la litière d’origine.
Marbre
Le marbre est fabriqué par le métamorphisme régional de la roche calcaire ou dolomitique, ce qui entraîne la combinaison de leurs grains microscopiques en cristaux plus grands.
Ce type de roche métamorphique est constitué de calcite recristallisée (dans le calcaire) ou de dolomite (dans la roche dolomitique). Dans ce spécimen de marbre du Vermont, les cristaux sont petits. Pour le marbre fin du type utilisé dans les bâtiments et la sculpture, les cristaux sont encore plus petits. La couleur du marbre peut varier du blanc le plus pur au noir, en passant par les couleurs plus chaudes entre les deux, selon les autres impuretés minérales.
Comme d’autres roches métamorphiques, le marbre ne contient pas de fossiles et toute couche qui y apparaît ne correspond probablement pas à la litière originale du calcaire précurseur. Comme le calcaire, le marbre a tendance à se dissoudre dans les fluides acides. Il est assez durable dans les climats secs, comme dans les pays méditerranéens où d’anciennes structures de marbre ont survécu.
Les marchands de pierre commerciaux utilisent des règles différentes de celles des géologues pour distinguer le calcaire du marbre.
Migmatite
La migmatite est le même matériau que le gneiss, mais il a été amené à fondre par le métamorphisme régional, de sorte que les veines et les couches de minéraux se sont déformées et mélangées.
Ce type de roche métamorphique a été enfoui très profondément et très fortement comprimé. Dans de nombreux cas, la partie la plus sombre de la roche (composée de biotite mica et de hornblende) a été pénétrée par des veines de roche plus claire composée de quartz et de feldspath. Avec ses veines claires et foncées qui s’enroulent, la migmatite peut être très pittoresque. Pourtant, même avec ce degré extrême de métamorphisme, les minéraux sont disposés en couches et la roche est clairement classée comme métamorphique.
Si le mélange est encore plus fort que cela, une migmatite peut être difficile à distinguer du granit. Comme il n’est pas évident qu’une véritable fusion soit impliquée, même à ce degré de métamorphisme, les géologues utilisent plutôt le mot anatexis (perte de texture).
Mylonite
La mylonite se forme le long de la surface des failles profondément enfouies en écrasant et en étirant les roches sous une chaleur et une pression telles que les minéraux se déforment de manière plastique (monétisation).
Phyllite
La phyllite est un pas au-delà de l’ardoise dans la chaîne du métamorphisme régional. Contrairement à l’ardoise, la phyllite a un éclat certain. Le nom phyllite vient du latin scientifique et signifie « pierre à feuilles ». C’est généralement une pierre gris moyen ou verdâtre, mais ici la lumière du soleil se reflète sur sa face finement ondulée.
Alors que l’ardoise a une surface terne parce que ses minéraux métamorphiques sont à grains extrêmement fins, la phyllite a un éclat provenant de minuscules grains de mica sericitique, de graphite, de chlorite et de minéraux similaires. Avec la chaleur et la pression, les grains réfléchissants deviennent plus abondants et se joignent les uns aux autres. Et alors que l’ardoise se brise généralement en feuilles très plates, la phyllite a tendance à avoir un clivage ondulé.
Cette roche a presque toute sa structure sédimentaire d’origine effacée, bien que certains de ses minéraux argileux persistent. Un métamorphisme plus poussé transforme toutes les argiles en gros grains de mica, ainsi que le quartz et le feldspath. À ce stade, la phyllite devient du schiste.
Quartzite
Le quartzite est une pierre dure composée principalement de quartz. Elle peut être dérivée du grès ou du chert par métamorphisme régional.
Cette roche métamorphique se forme de deux manières différentes. Dans le premier cas, le grès ou le chert se recristallise, ce qui donne une roche métamorphique sous les pressions et les températures d’un enfouissement profond. Un quartzite dans lequel toutes les traces des grains et des structures sédimentaires d’origine sont effacées peut également être appelé métaquartzite. Ce bloc de Las Vegas est une métaquartzite. Un quartzite qui préserve certaines caractéristiques sédimentaires est mieux décrit comme une métasable ou métachert.
La deuxième méthode de formation consiste à former du grès à basse pression et basse température, où des fluides en circulation remplissent les espaces entre les grains de sable avec du ciment de silice. Ce type de quartzite, également appelé orthoquartzite, est considéré comme une roche sédimentaire, et non comme une roche métamorphique, car les grains minéraux d’origine sont toujours là et les plans d’assise et autres structures sédimentaires sont toujours évidents.
La façon traditionnelle de distinguer le quartzite du grès est d’observer les fractures du quartzite à travers ou à travers les grains ; le grès se fend entre eux.
Schist
Le schiste est formé par le métamorphisme régional et a un tissu schisteux – il a des grains minéraux grossiers et est fissile, se divisant en fines couches.
Le schiste est une roche métamorphique d’une variété presque infinie, mais sa principale caractéristique est évoquée dans son nom : Schist vient du grec ancien pour « fendre », en passant par le latin et le français. Il est formé par un métamorphisme dynamique à des températures et des pressions élevées qui aligne les grains de mica, de hornblende et d’autres minéraux plats ou allongés en fines couches, ou foliation. Au moins 50 % des grains minéraux du schiste sont alignés de cette façon (moins de 50 % en font du gneiss). La roche peut ou non être réellement déformée dans la direction de la foliation, bien qu’une forte foliation soit probablement le signe d’une forte contrainte.
Les schistes sont communément décrits en fonction de leurs minéraux prédominants. Ce spécimen de Manhattan, par exemple, serait appelé un schiste mica parce que les grains plats et brillants de mica sont si abondants. D’autres possibilités sont le schiste bleu (schiste glaucophane) ou le schiste amphibole.
Serpentinite
La serpentinite est composée de minéraux du groupe de la serpentine. Elle se forme par métamorphisme régional des roches des profondeurs de l’océan.
Il est commun sous la croûte océanique, où il se forme par l’altération de la péridotite de la roche du manteau. Elle est rarement observée sur terre, sauf dans les roches des zones de subduction, où les roches océaniques peuvent être préservées.
La plupart des gens l’appellent serpentine (SER-penteen) ou roche serpentine, mais la serpentine est l’ensemble des minéraux qui composent la serpentinite (ser-PENT-inite). Elle tire son nom de sa ressemblance avec la peau de serpent, avec une couleur tachetée, un éclat cireux ou résineux et des surfaces courbes et polies.
Ce type de roche métamorphique est pauvre en nutriments pour les plantes et riche en métaux toxiques. Ainsi, la végétation du paysage dit « serpentin » est très différente des autres communautés végétales, et les landes serpentines contiennent de nombreuses espèces endémiques spécialisées.
La serpentinite peut contenir du chrysotile, le minéral serpentin qui se cristallise en longues et fines fibres. C’est le minéral communément appelé amiante.
Slate
L’ardoise est une roche métamorphique de faible qualité, au lustre terne et au clivage prononcé. Elle est dérivée du schiste par le métamorphisme régional.
L’ardoise se forme lorsque le schiste, composé de minéraux argileux, est mis sous pression avec des températures de quelques centaines de degrés. Ensuite, les argiles commencent à redevenir les minéraux de mica à partir desquels elles se sont formées. Cela fait deux choses : Premièrement, la roche devient assez dure pour faire un anneau ou un « tintement » sous le marteau ; deuxièmement, la roche reçoit une direction de clivage prononcée, de sorte qu’elle se brise sur des plans plats. Le clivage en lamelles n’est pas toujours dans la même direction que les plans sédimentaires d’origine. Ainsi, les fossiles présents à l’origine dans la roche sont généralement effacés, mais il arrive qu’ils survivent sous forme de taches ou d’étirement.
Avec un métamorphisme plus poussé, l’ardoise se transforme en phyllite, puis en schiste ou en gneiss.
L’ardoise est généralement sombre, mais elle peut aussi être colorée. L’ardoise de haute qualité est un excellent pavé ainsi que le matériau des tuiles de toit en ardoise de longue durée et, bien sûr, des meilleures tables de billard. Les tableaux noirs et les tablettes d’écriture portatives étaient autrefois en ardoise, et le nom de la pierre est devenu le nom des tablettes elles-mêmes.
Pierre à savon
La pierre à savon est constituée en grande partie de talc minéral avec ou sans autres minéraux métamorphiques, et elle est dérivée de l’altération hydrothémique de la péridotite et des roches ultramafiques apparentées. Les exemples plus durs conviennent à la fabrication d’objets sculptés. Les comptoirs de cuisine ou les dessus de table en pierre de savon sont très résistants aux taches et aux fissures.
