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Roches et minéraux

Comment un grain de quartz se retrouve-t-il dans du granite, puis dans le sable d'une plage, ensuite dans du grès et enfin dans du quartzite ? Parcours le cycle des roches, apprends à distinguer les roches magmatiques, sédimentaires et métamorphiques, teste les minéraux sur l'échelle de Mohs et découvre comment les géologues datent des roches vieilles de 4 milliards d'années.

Progression

À propos de ce cours

Un morceau de granite de Peterhead est une mosaïque de trois minéraux : feldspath rose, quartz gris vitreux et mica biotite noir. Un même grain de quartz peut appartenir à un granite, être entraîné sur une plage sous forme de sable, se cimenter dans un grès et finir dans un quartzite. Les roches ne sont pas des objets figés, mais les étapes d'un long cycle. Ce cours te permet d'y suivre un grain. Des cristaux de zircon d'Australie-Occidentale ont environ 4.4 milliards d'années : ils sont plus anciens que toutes les roches entières découvertes sur Terre.

Les six unités commencent par les minéraux, puis classent les roches selon leur formation. Les roches magmatiques viennent du refroidissement du magma. L'obsidienne est un verre volcanique : sa lave a refroidi si vite que les atomes n'ont pas eu le temps de s'ordonner en cristaux. Les roches sédimentaires, construites grain par grain à partir de roches plus anciennes, constituent l'essentiel des roches exposées à la surface terrestre. Parmi les roches métamorphiques, l'ardoise, la phyllite, le schiste et le gneiss peuvent tous provenir d'une même roche argileuse ; c'est la température atteinte qui diffère, d'environ 150 °C à plus de 550 °C. L'unité sur le cycle des roches relie les trois familles, et la dernière montre comment les géologues datent les roches. L'atelier propose un cycle interactif. Touche une case ou un processus pour en savoir plus, appuie sur Suivre un parcours pour envoyer une roche sur un trajet aléatoire de six étapes et examine le gneiss d'Acasta, dont les zircons gardent la trace du moment de leur formation.

Avant de commencer

Rien n’est requis avant, puisque le cours commence par ce qu’est un minéral. Si tu as vu Volcans et séismes, l’unité sur les roches magmatiques te semblera familière. Un ongle suffit si tu veux tester l’échelle de dureté de Mohs sur des pierres chez toi.

À la fin du cours

Tu sauras distinguer les roches magmatiques, sédimentaires et métamorphiques, expliquer pourquoi l’obsidienne n’a pas de cristaux et comment la même roche argileuse devient ardoise, schiste ou gneiss à mesure que la chaleur augmente, et suivre un grain de quartz dans le cycle des roches. Tu sauras aussi repérer la couche la plus ancienne d’une roche non perturbée et comparer des âges comme les 4.54 milliards d’années de la Terre et les 4.4 milliards des plus vieux zircons.

  1. 1MinérauxUn morceau de granite de Peterhead est une mosaïque de trois minéraux : du feldspath rose, du quartz gris vitreux et du mica noir, la biotite.
  2. 2Roches magmatiquesL'obsidienne est un verre volcanique : une lave refroidie si vite que ses atomes n'ont pas eu le temps de s'ordonner en cristaux.
  3. 3Roches sédimentairesLa plupart des roches affleurant à la surface terrestre sont sédimentaires, assemblées grain par grain à partir de fragments de roches plus anciennes.
  4. 4Roches métamorphiquesArdoise, phyllite, micaschiste et gneiss peuvent tous provenir d'une même roche argileuse ; ce qui change, c'est la température atteinte, d'environ 150 °C à plus de 550 °C.
  5. 5Le cycle des rochesUn grain de quartz peut se trouver dans du granite, rejoindre une plage sous forme de sable, durcir dans un grès et finir dans un quartzite.
  6. 6L'âge des rochesDe minuscules cristaux de zircon d'Australie-Occidentale ont environ 4.4 milliards d'années, plus que toute roche entière trouvée sur Terre.

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Sources de ce cours (18)
  • USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
  • What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
  • What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
  • What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
  • USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
  • USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
  • USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
  • USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
  • NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
  • Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
  • Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
  • British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
  • Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
  • Geological processes (erosion, deposition)
  • BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
  • Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
  • OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
  • USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).

Consulté le: 2026-10-17