Bases de l’Identification des roches

Bases de l’Identification DES roches

Origine des roches
Composition des roches
Texture des roches
Principes géologiques
Temps géologique
Termes d’exploration courants
voir Roches ignées slso…
voir aussi Roches sédimentaires…
voir aussi Roches métamorphiques…
voir aussi Temps géologique…
voir aussi Temps absolu…

Pour identifier
une roche, trois éléments doivent être pris en compte :

1. origine,
2. composition et
3. texture.

Origine de la roche

La première étape pour identifier une roche consiste à essayer de classer la roche dans l’un des trois principaux types ou groupes de roches.
Il s’agit de types ignés, sédimentaires ou métamorphiques.
Les seules roches qui ne tombent pas dans l’une de ces catégories sont les météorites.
Les types de roches ignées, sédimentaires et métamorphiques se distinguent par les processus qui les forment.

cliquez ici pour une grande version très détaillée du cycle rocheux à partir de http://geologycafe.com/gems/chapter3.html
Roches ignées:
forme par cristallisation d’une matière fondue (roche fondue).
Sous-catégories :
Plutonique :
formé à une profondeur significative sous la surface.


Volcanique :
formé à la surface ou près de la surface.

Roches sédimentaires :
se forment par le compactage de petits ou de gros grains ou fragments de roches préexistantes, ou par la précipitation de matière minérale d’un plan d’eau, tel qu’un océan, un lac ou un ruisseau.

Roches métamorphiques:
formé à partir de roches ignées, sédimentaires ou métamorphiques préexistantes en les soumettant à la chaleur et / ou à la pression et / ou à des fluides migrateurs, provoquant le changement de l’assemblage minéral d’origine de la roche en un nouvel assemblage de minéraux. L’origine n’est pas toujours évidente, mais une formation suffisante permettra de reconnaître certaines caractéristiques qui pointent vers l’origine la plus probable. Les exemples incluent la présence courante de litière ou de stratification dans les roches sédimentaires, et la présence de foliations ou de linéations minérales dans les roches métamorphiques. Il faut également tenir compte de l’environnement géologique où se trouve la roche.

Par exemple, dans un terrane volcanique jeune, il est moins probable de trouver des roches sédimentaires ou métamorphiques.
Lorsque l’origine n’est pas évidente, il faut se fier à la composition et à la texture pour faire la meilleure estimation.
Télécharger Identification des roches communes.pdf de ce site…

Composition de la roche

La composition de la roche se trouve en déterminant quels minéraux composent la roche.
Par définition, une roche est une masse solide ou un composé composé d’au moins deux minéraux (bien qu’il existe quelques exceptions lorsqu’une roche peut être entièrement composée d’un minéral). Les minéraux composant la roche peuvent être identifiés à l’aide de méthodes d’essai sur le terrain courantes pour des minéraux individuels, en particulier lorsque la texture est suffisamment grossière pour distinguer les minéraux individuels à l’œil nu ou avec une lentille manuelle.

Lorsque la granulométrie des minéraux composant la roche est trop fine pour reconnaître des minéraux discrets, des méthodes ”pétrographiques » (celles utilisant un microscope) peuvent être utilisées pour une identification fiable dans de nombreux cas.
Les méthodes pétrographiques impliquent l’utilisation d’un microscope pour examiner les propriétés optiques de minéraux discrets agrandis à travers la lentille du microscope.
Les propriétés comprennent le comportement de la lumière réfractée, réfléchie et transmise soit à travers une fine tranche de la roche (appelée section mince), soit d’un bouchon d’échantillon (pour la lumière réfléchie).
La source lumineuse est ajustée pour fournir une lumière polarisée dans une ou deux directions.

Différents minéraux ont des propriétés optiques caractéristiques, qui peuvent être utilisées avec des tableaux de propriétés minérales optiques pour identifier le minéral.
D’autres instruments qui peuvent être utilisés pour l’identification des minéraux comprennent le microscope électronique.
Ces méthodes sont fiables mais coûteuses et nécessitent une préparation d’échantillons quelque peu fastidieuse.
L’image est obtenue en exposant l’échantillon à un bombardement électronique et en imitant les résultats.
Techniques de diffraction des rayons X
Une autre méthode pour identifier les petits grains minéraux consiste à utiliser la diffraction des rayons X en poudre.
Une petite quantité de matière est broyée en poudre et bombardée de rayons X.
Les résultats sont enregistrés sur une bande de film dans une caméra, ou sous forme de graphique.
Les réflexions des rayons X sont mesurées pour déterminer les « espacements d » du minéral inconnu.
Chaque minéral a un ensemble unique de pics correspondant à des espacements en d, qui sont liés à la structure cristalline.
En spectrométrie de rayons X, une autre méthode d’identification des minéraux, les rayons X provoquent l’émission de photons à partir de la surface du minéral.

L’échantillon est préparé en obtenant un vernis très élevé sur sa surface.
Les photons émis par les atomes de surface ont des énergies caractéristiques pour des éléments spécifiques.
En mesurant les niveaux d’énergie des photons, la composition minérale peut être identifiée.

Texture de la roche

La texture d’une roche est définie en observant deux critères: 1) la taille des grains, 2) la forme des grains.
Granulométrie :
la taille moyenne des grains minéraux.
L’échelle de taille utilisée pour les roches sédimentaires, ignées et métamorphiques est différente



Forme des grains:
la forme générale des grains minéraux (faces cristallines évidentes, ou cristaux arrondis).
Voici des exemples de classifications de taille pour chacun des trois principaux types de roches ::
FINE-GRAINED >>>>>>>>>>>>>>>> COARSE-GRAINED
Sedimentary: Shale Siltstone Sandstone Wacke Conglomerate
Metamorphic: Slate Phyllite Schist Gneiss
Igneous: Rhyolite Granite

Sizes are median diameter of grains in millimeters.

Principes géologiques

L’un des principaux objectifs de l’exploration minérale est de prédire la géométrie et les relations des différents types de roches sous la surface où elles ne peuvent être vues ni sous la surface ni au-delà des expositions immédiates.
Ceci est essentiel à savoir pour planifier une mine.
Beaucoup d’efforts et une variété de techniques sont utilisés pour analyser le moment ou « l’histoire géologique” de la région
Il existe trois grands principes, ou « lois”, qui sont utilisés dans les études géologiques sur le terrain pour guider la détermination du moment relatif des événements.
Loi des Relations transversales
La « Loi des Relations transversales” est un principe utile à employer dans les provinces ignées.
Il indique que les roches envahissantes sont plus jeunes que celles envahies.
Par exemple,
une digue ignée envahissant une roche sédimentaire ou métamorphique.
Un autre exemple est une situation où plusieurs intrusions sont trouvées; la séquence des événements ignés peut être triée en observant quelles intrusions coupent quelles autres intrusions.
La séquence pourrait donner une indication d’un modèle de différenciation particulier du magma.

La même loi s’applique aux relations de veinage: des veines plus jeunes coupent des ensembles de veines plus anciennes
Souvent, lorsqu’il y a des veines de quartz aurifères, il y a aussi d’autres veines stériles et peuvent avoir une orientation différente en raison de conditions structurelles différentes pendant la formation.

Relations de coupe transversale des veines.
La veine A est coupée par la veine B.
La veine C coupe à la fois A et B, elle est donc la plus jeune.
Loi de Superposition
La  » Loi de Superposition ” est une loi qui s’applique aux roches sédimentaires.
Il indique que là où se trouvent des roches sédimentaires non perturbées, stratifiées, les roches plus jeunes seront situées au-dessus (au-dessus) des roches plus anciennes.
La même loi peut s’appliquer aux coulées volcaniques en couches, où les âges des couches successives remontant la section seront relativement plus jeunes que la partie inférieure de la section.
Cette loi est également utilisée pour déterminer les relations d’âge des différentes unités de roche.
En exploration minérale, une situation où ce principe pourrait être utilisé serait de projeter la géométrie souterraine d’une formation minéralisée ou enrichie en pétrole.

Principe de l’Uniformitarisme
Le « Principe de l’Uniformitarisme” stipule que la terre est le résultat de forces naturelles qui sont actuellement actives et ont persisté au cours du temps géologique.
Les roches se forment le plus souvent à la suite de développements lents et progressifs résultant de divers processus géologiques.
Des événements catastrophiques se produisent et contribuent au développement global et à l’histoire des roches, mais ces événements sont moins fréquents et ne contribuent qu’à un faible pourcentage de l’effet net des forces naturelles en général.
Ce principe a été utilisé pour étudier l’histoire des anciennes roches volcaniques en observant l’activité volcanique actuelle.
Par exemple, un certain type de dépôt massif de sulfures a été documenté le long d’un rift actif au fond de la mer.
Ces connaissances peuvent être utilisées pour mieux comprendre un certain type de gisements de minerai de Cuivre-Plomb-Zinc, appelés « dépôts de sulfures massifs volcanogènes”, ou « VMS”.

Temps géologique

voir aussi Certaines roches exposées à la surface sont très jeunes, mais la plupart sont très vieilles, en fait beaucoup plus anciennes que les archives historiques de l’humanité.
Ces « vieilles » roches ont généralement plusieurs millions d’années.
L’immensité du concept de ”millions » d’années peut être difficile à comprendre car les temps de vie humaine sont tellement plus courts (généralement moins de 100 ans).

Les unités de temps géologique qui se sont établies comprennent l' »ère” (la plus longue), la « période” et l' »époque” (la plus courte).
Tout le temps géologique a été divisé en 4 époques principales, appelées (de la plus ancienne à la plus jeune) le Précambrien, le Paléozoïque, le Mésozoïque et le Cénézoïque.
Les sites 1 6 fournissent des illustrations et des résumés de l’échelle de temps géologique. La terre a lentement changé tout au long de son histoire, et continue de le faire à la suite d’un processus de refroidissement et de différenciation très lent.
En conséquence, certaines périodes de l’histoire de la terre ont eu des conditions plus propices à la formation de types spécifiques de gisements minéraux (Site 7).
Pour cette raison, connaître l’âge approximatif des roches peut être un guide approximatif des types de dépôts minéraux les plus susceptibles d’être trouvés. Lors de l’évaluation des âges des roches, nous parlons de deux types de termes d’âges appelés « âge absolu” et « âge relatif”.
« L’âge absolu » est mesuré en années, et dépend d’un certain type d’échelle de temps à mesurer, généralement en utilisant une méthode de datation chimique hautement technique.
« Âge relatif » signifie simplement placer un événement ou une caractéristique géologique en contexte avec un autre dans une séquence temporelle.
Âge absolu:
Au début des années 1900, peu de temps après la découverte de la radioactivité, il a été découvert que la désintégration radioactive implique la transformation d’atomes radioactifs en éléments complètement différents.
Chaque substance radioactive se désintègre à son rythme et forme un ensemble unique de produits filles (éléments).
Le taux de décroissance est généralement très lent.
Par exemple, l’uranium se transforme en plomb à un rythme tel que la moitié de la quantité initiale sera convertie en plomb après une période de 4 500 millions d’années.
La moitié de l’uranium restant se convertira en plomb dans encore 4 500 millions d’années, et ainsi de suite.
La « demi-vie” de l’uranium est donc de 4 500 millions d’années.
En mesurant le rapport de l’uranium inchangé au plomb dans un échantillon, et en connaissant le taux de désintégration, nous pouvons calculer la durée de désintégration de l’échantillon, ou en d’autres termes, l’âge de la roche.
Outre la méthode Uranium-Plomb, plusieurs autres techniques radiométriques sont disponibles, notamment le Carbone 14 et le Rubidium-Strontium.
Âge relatif Lorsque différentes roches sont en contact physique et observables, les âges relatifs des roches peuvent souvent être déterminés en évaluant la superposition et les relations transversales.

Les roches comprenant les strates supérieures sont plus jeunes que les roches comprenant les strates inférieures.
Les roches formées à partir d’un magma envahissant sont plus jeunes que les roches qu’elles envahissent.
Les inclusions dans une roche ignée sont plus anciennes que le magma qui a formé la matrice. Lorsque différentes roches sont à proximité mais que leurs contacts réels ne sont pas visibles, une carte géologique et une coupe transversale peuvent être réalisées qui illustrent les relations géométriques des roches et permettent de déterminer l’âge relatif. Des difficultés sont rencontrées lorsque l’on tente de corréler des roches qui ne sont pas en contact direct ou même à proximité.
Heureusement, les géologues ont mis au point la succession évolutive des formes fossiles.
Il a été constaté que les roches sédimentaires contenant des fossiles pouvaient facilement être placées dans une séquence successive par rapport au temps en identifiant les assemblages fossiles présents.
L’excroissance naturelle de cet effort a été de commencer à comparer des roches de toutes les parties du globe.
Les fossiles pourraient maintenant être utilisés pour attacher des âges relatifs à une grande variété de types de roches sédimentaires différents.
Ils ont été utilisés pour construire ce qu’on appelle « l’Échelle de temps géologique”, qui est une chronologie de l’histoire de la terre basée en grande partie sur les archives fossiles. Étant donné que les roches les plus anciennes et les fossiles les plus anciens sont ceux qui risquent le plus de s’effacer en raison de l’âge, nous avons beaucoup plus de données fossiles disponibles pour les roches plus jeunes, et donc celles-ci contiennent les plus petites subdivisions du temps.
L’ère paléozoïque était celle où les invertébrés et les vertébrés simples (poissons, amphibiens et reptiles primitifs) étaient les formes de vie dominantes.
L’ère mésozoïque était celle où les reptiles, y compris les dinosaures, régnaient.
L’ère cénézoïque est mieux caractérisée comme l’époque où les mammifères sont devenus dominants.

Termes géologiques d’exploration

Les termes suivants sont utiles à connaître:
Minerai:
le matériau rocheux ou les minéraux qui sont extraits à des fins lucratives.
Minerais minéraux :
les minéraux spécifiques du minerai qui contiennent les métaux à récupérer.
Minéraux de gangue:
les minéraux n’ayant aucune valeur commerciale, ils se trouvent juste être mélangés avec les minéraux de minerai.
Prospect:
gisement potentiel de minerai, basé sur l’exploration préliminaire.
Mine :
Excavation pour l’extraction de gisements minéraux, soit en surface (mine à ciel ouvert), soit en dessous (mine souterraine).
Corps minéralisé ou gisement de minerai:
matériaux naturels à partir desquels un minéral ou des minéraux de valeur économique peuvent être récupérés à un profit raisonnable.
Gisement minéral :
similaire à un gisement de minerai, mais est sous-entendu sous-économique ou incomplètement évalué à l’heure actuelle.
Présence minérale:
concentration anormale de minéraux, mais n’est pas rentable à l’heure actuelle.
Grade:
cela signifie la concentration de la substance d’intérêt, généralement exprimée en poids par unité de volume.
Catégorie de coupure:
la limite inférieure de concentration acceptable pour réaliser un profit lors de l’exploitation minière.
Roche hôte :
la lithologie rocheuse (type) qui contient le minerai.
Peut contenir ou non du minerai.
Roches de campagne:
les roches sans valeur commerciale entourant les roches hôtes et/ou le minerai.
Anormal :
au-dessus ou en dessous de la plage de valeurs considérées comme normales.