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Depuis plus de deux siècles, les géologues ont fait progresser leur science en traitant la Terre comme une machine à recycler. Une façon de présenter cela aux élèves est un concept appelé cycle de la roche, généralement réduit à un diagramme. Il existe des centaines de variations sur ce diagramme, dont beaucoup comportent des erreurs et des images dérangeantes. Essayez plutôt celui-ci.
Diagramme du cycle de la roche
Les roches sont généralement classées en trois groupes : ignées, sédimentaires et métamorphiques, et le diagramme le plus simple du « cycle des roches » place ces trois groupes dans un cercle avec des flèches pointant de « ignées » à « sédimentaires », de « sédimentaires » à « métamorphiques », et de « métamorphiques » à « ignées » à nouveau. Il y a là une sorte de vérité : pour la plupart, les roches ignées se décomposent à la surface de la Terre en sédiments, qui deviennent à leur tour des roches sédimentaires. Et pour la plupart, le chemin de retour des roches sédimentaires vers les roches ignées passe par les roches métamorphiques.
Mais c’est trop simple. D’abord, le diagramme a besoin de plus de flèches. Les roches ignées peuvent être métamorphosées directement en roches métamorphiques, et les roches métamorphiques peuvent se transformer directement en sédiments. Certains diagrammes se contentent de dessiner des flèches entre chaque paire, à la fois autour du cercle et en travers de celui-ci. Attention à cela ! Les roches sédimentaires ne peuvent pas se transformer directement en magma sans être métamorphosées en cours de route. (Les exceptions mineures comprennent la fusion par choc lors d’impacts cosmiques, la fusion par la foudre pour produire des fulgurites, et la fusion par friction pour produire des pseudotachylites). Ainsi, un « cycle de roches » entièrement symétrique qui relie les trois types de roches de manière égale est faux.
Deuxièmement, une roche appartenant à l’un des trois types de roches peut rester là où elle se trouve et ne pas se déplacer du tout dans le cycle pendant une longue période. Les roches sédimentaires peuvent être recyclées par les sédiments encore et encore. Les roches métamorphiques peuvent monter et descendre au fur et à mesure qu’elles sont enterrées et exposées, sans fondre ni se décomposer en sédiments. Les roches ignées qui se trouvent au plus profond de la croûte peuvent être refondues par de nouveaux afflux de magma. En fait, ce sont là quelques-unes des histoires les plus intéressantes que les roches peuvent raconter.
Et troisièmement, les roches ne sont pas les seules parties importantes du cycle, comme les matériaux intermédiaires du cycle des roches déjà mentionnés – le magma et les sédiments. Et pour faire tenir un tel diagramme dans un cercle, certaines des flèches doivent être plus longues que les autres. Mais les flèches sont tout aussi importantes que les roches, et le diagramme indique pour chacune d’entre elles le processus qu’elle représente.
Le cycle du rock n’est pas circulaire
Remarquez que tous ces changements ont laissé de côté l’essence d’un cycle, car il n’y a pas de direction globale au cercle. Avec le temps et la tectonique, la matière de la surface de la Terre se déplace dans un mouvement de va-et-vient sans schéma particulier. Le diagramme n’est plus un cercle, et ne se limite plus aux roches. Le « cycle des roches » est donc mal nommé, mais c’est celui que l’on nous enseigne à tous.
Remarquez une autre chose à propos de ce diagramme : Chacun des cinq matériaux du cycle de la roche est défini par le seul processus qui le fabrique. La fusion produit le magma. La solidification donne la roche ignée. L’érosion produit des sédiments. La lithification produit des roches sédimentaires. Le métamorphisme donne la roche métamorphique. Mais la plupart de ces matériaux peuvent être détruits de plus d’une façon. Les trois types de roches peuvent être érodés et métamorphisés. Les roches ignées et métamorphiques peuvent également être fondues. Le magma ne peut que se solidifier, et les sédiments ne peuvent que se lithifier.
Une façon de voir ce diagramme est que les roches sont des stations de passage dans le flux de matière entre les sédiments et le magma, entre l’enfouissement et le bouleversement. Ce que nous avons réellement, c’est un schéma du cycle des matériaux de la tectonique des plaques. Si vous comprenez le cadre conceptuel de ce diagramme, vous pouvez le traduire dans les parties et les processus de la tectonique des plaques et donner vie à cette grande théorie dans votre propre tête.
