roche
nom féminin
(bas latin rocca)
Cet article fait partie du DOSSIER consacré à la Terre.
Tout matériau, consolidé ou non, constitutif de la Terre, à l'exclusion des sols et des êtres vivants, formé d'un agrégat de minéraux et présentant une homogénéité de composition. (On classe les roches suivant leur mode de formation, leur composition chimique ou minéralogique, leurs propriétés mécaniques, etc.)
Matériau dur, fragmenté et provenant de la surface terrestre ; pierre, caillou.
Eau de roche, eau très limpide, qui sourd d'une roche.
Noblesse de vieille roche, noblesse ancienne.Carrières Dans un massif rocheux exploité, banc le plus dur. Pierre la plus dure employée dans les constructions. Moellon de roche, morceau portable de calcaire dur.Mines et Travaux publics Mécanique des roches, application des lois générales de la mécanique des solides déformables au comportement des roches et des massifs rocheux.Pêche Poisson de roche, poisson marin vivant près des rochers.Pédologie et Géologie Roche mère, partie inférieure du sol minéral, ou horizon C ; faciès correspondant aux conditions nécessaires à la genèse des hydrocarbures.
GÉOLOGIEMatériaux de l'écorce terrestre, les roches donnent aux reliefs leur ossature. À l'exception de liquides tels que les pétroles, les roches sont des agrégats, consolidés ou non, de minéraux ou de substances non cristallisées (verres, gels, matières organiques). L'étude des roches, ou pétrologie, est une discipline majeure de la géologie.Différents processus sont à l'origine de la formation des roches. S'ils se produisent à l'intérieur du globe, ils donnent des roches endogènes, qui peuvent être magmatiques ou métamorphiques. S'ils ont lieu en surface, ils donnent des roches exogènes, qui sont essentiellement sédimentaires ou résiduelles.Les roches endogènesLes roches magmatiquesLes roches magmatiques se forment à partir d'un liquide, le magma, constitué pour l'essentiel de matériaux silicatés. Celui-ci résulte de la la fusion partielle du manteau ou de la croûte terrestre, à des températures de l'ordre de 1 000 °C et sous des pressions correspondant à des épaisseurs de plusieurs dizaines de kilomètres. Plus léger que la roche dont il est issu, le magma remonte vers la surface. Cette ascension s'accompagne d'une perte de chaleur provoquant la cristallisation progressive de minéraux. Ceux-ci ayant, en général, une composition chimique différente de celle du liquide magmatique, il se produit une différenciation chimique du liquide résiduel. Un même magma peut donc donner naissance à toute une gamme de roches de compositions différentes.On distingue deux grands groupes de roches magmatiques : les roches d'origune plutonique et les roches d'origine volcanique.Les roches plutoniquesLes roches plutoniques, ou intrusives, proviennent de la cristallisation lente et totale de magma en profondeur. Elles sont formées de minéraux généralement visibles à l'œil nu.Les roches volcaniques Les roches volcaniques, ou effusives, se forment par l'éruption, en surface, de magma ne contenant que peu ou pas du tout de cristaux. Son refroidissement rapide produit des roches riches en verre et en microcristaux.Les roches métamorphiquesQuand des roches se trouvent placées dans des conditions différentes de celles de leur formation, elles se transforment et subissent le métamorphisme. En conservant généralement leur composition chimique, leurs minéraux constitutifs sont remplacés par des minéraux nouveaux, adaptés aux nouvelles conditions de pression et de température, ce qui leur donne un aspect totalement différent.La nature d'une roche métamorphique dépend de celle de la roche initiale et des conditions de sa transformation. Ainsi, une roche siliceuse (grès, radiolarite…) se transforme en quartzite, riche en quartz. Un calcaire, roche carbonatée, se transforme en marbre, riche en calcite.La nature et la taille des minéraux qui se forment sont aussi fonction de l'intensité du métamorphisme. Une roche argileuse donnera, à métamorphisme croissant, d'abord une ardoise avec un débit en feuillets, mais sans minéraux visibles à l'œil nu, puis un schiste à quartz et mica blanc, puis un micaschiste à mica noir et mica blanc, enfin un gneiss folié à lits de quartz et de feldspath alternant avec des lits de mica noir aplatis dans la foliation.Au-delà d'un certain seuil de température, la roche fond pour donner un nouveau magma granitique.Les roches exogènes, ou sédimentairesFormées, le plus souvent, en milieu aqueux par l'accumulation de matériaux d'origines diverses, les roches sédimentaires se présentent sous forme d'empilements de strates. Des déformations tectoniques peuvent basculer ou plisser ces ensembles. Trois critères sont utilisés pour classer les roches sédimentaires : l'origine des matériaux (détritique, chimique et biologique), les modalités de leur transport (eau ou vent) et celles de leur dépôt (classement progressif des particules selon leur taille et leur poids spécifique).Les roches détritiquesLes roches détritiques proviennent de l'érosion de roches et de sols préexistants, suivie du transport des fragments jusqu'à un lieu de dépôt. On compte, parmi les roches détritiques, les brèches et les poudingues, les sables (meubles) et les grès (consolidés), les silts (meubles) et les pélites (consolidées), les argiles (plastiques) et les schistes (consolidés).Les roches physico-chimiques et biogènesLes roches physico-chimiques résultent de la précipitation de sels dissous dans les eaux. Cette précipitation est parfois couplée à une sédimentation d'origine biologique. Celle-ci donne naissance aux roches biogènes, dues à l'accumulation et à la décomposition de restes animaux ou végétaux. La craie et les calcaires constituent les roches carbonatées, le sel gemme ou la potasse, les roches salines ou évaporites ; le pétrole et le charbon appartiennent aux roches carbonées. Aux roches physico-chimiques et biogènes sont rattachées également les roches siliceuses, phosphatées, ferrugineuses, alumineuses, etc.
MINES ET TRAVAUX PUBLICSLa mécanique des roches est la discipline de base pour la conception des ouvrages miniers, en ce qu'elle permet de prévoir la stabilité des excavations (chambres souterraines, talus de cornières…), compte tenu de la roche et des divers procédés de confortement existants (boulonnage, remblayage, foudroyage…). On part de l'analyse du massif rocheux (anisotropies, discontinuités à toutes échelles, présence d'eau, contraintes avant exploitation…) et de la caractérisation mécanique des matériaux (déformabilité, résistances à diverses sollicitations, immédiatement ou avec délais…), ce qui permet le raccordement à un modèle type de comportement (élastique, plastique, viscoplastique, après rupture, etc.). Diverses méthodes de calcul fournissent une répartition des contraintes et déformations en tout point de la structure ; la confrontation de ce champ de contraintes à un critère de rupture conduit à un diagnostic de la stabilité de l'édifice envisagé. Par approximations successives (modifications de la forme, ou de la dimension des excavations, modifications du soutènement…), on aboutit à la meilleure configuration possible. Des mesures de déformation du massif rocheux au voisinage des excavations permettent ultérieurement de contrôler la validité des modèles adoptés et au besoin de les affiner.
(bas latin rocca)
Cet article fait partie du DOSSIER consacré à la Terre.
Tout matériau, consolidé ou non, constitutif de la Terre, à l'exclusion des sols et des êtres vivants, formé d'un agrégat de minéraux et présentant une homogénéité de composition. (On classe les roches suivant leur mode de formation, leur composition chimique ou minéralogique, leurs propriétés mécaniques, etc.)
Matériau dur, fragmenté et provenant de la surface terrestre ; pierre, caillou.
Eau de roche, eau très limpide, qui sourd d'une roche.
Noblesse de vieille roche, noblesse ancienne.Carrières Dans un massif rocheux exploité, banc le plus dur. Pierre la plus dure employée dans les constructions. Moellon de roche, morceau portable de calcaire dur.Mines et Travaux publics Mécanique des roches, application des lois générales de la mécanique des solides déformables au comportement des roches et des massifs rocheux.Pêche Poisson de roche, poisson marin vivant près des rochers.Pédologie et Géologie Roche mère, partie inférieure du sol minéral, ou horizon C ; faciès correspondant aux conditions nécessaires à la genèse des hydrocarbures.
GÉOLOGIEMatériaux de l'écorce terrestre, les roches donnent aux reliefs leur ossature. À l'exception de liquides tels que les pétroles, les roches sont des agrégats, consolidés ou non, de minéraux ou de substances non cristallisées (verres, gels, matières organiques). L'étude des roches, ou pétrologie, est une discipline majeure de la géologie.Différents processus sont à l'origine de la formation des roches. S'ils se produisent à l'intérieur du globe, ils donnent des roches endogènes, qui peuvent être magmatiques ou métamorphiques. S'ils ont lieu en surface, ils donnent des roches exogènes, qui sont essentiellement sédimentaires ou résiduelles.Les roches endogènesLes roches magmatiquesLes roches magmatiques se forment à partir d'un liquide, le magma, constitué pour l'essentiel de matériaux silicatés. Celui-ci résulte de la la fusion partielle du manteau ou de la croûte terrestre, à des températures de l'ordre de 1 000 °C et sous des pressions correspondant à des épaisseurs de plusieurs dizaines de kilomètres. Plus léger que la roche dont il est issu, le magma remonte vers la surface. Cette ascension s'accompagne d'une perte de chaleur provoquant la cristallisation progressive de minéraux. Ceux-ci ayant, en général, une composition chimique différente de celle du liquide magmatique, il se produit une différenciation chimique du liquide résiduel. Un même magma peut donc donner naissance à toute une gamme de roches de compositions différentes.On distingue deux grands groupes de roches magmatiques : les roches d'origune plutonique et les roches d'origine volcanique.Les roches plutoniquesLes roches plutoniques, ou intrusives, proviennent de la cristallisation lente et totale de magma en profondeur. Elles sont formées de minéraux généralement visibles à l'œil nu.Les roches volcaniques Les roches volcaniques, ou effusives, se forment par l'éruption, en surface, de magma ne contenant que peu ou pas du tout de cristaux. Son refroidissement rapide produit des roches riches en verre et en microcristaux.Les roches métamorphiquesQuand des roches se trouvent placées dans des conditions différentes de celles de leur formation, elles se transforment et subissent le métamorphisme. En conservant généralement leur composition chimique, leurs minéraux constitutifs sont remplacés par des minéraux nouveaux, adaptés aux nouvelles conditions de pression et de température, ce qui leur donne un aspect totalement différent.La nature d'une roche métamorphique dépend de celle de la roche initiale et des conditions de sa transformation. Ainsi, une roche siliceuse (grès, radiolarite…) se transforme en quartzite, riche en quartz. Un calcaire, roche carbonatée, se transforme en marbre, riche en calcite.La nature et la taille des minéraux qui se forment sont aussi fonction de l'intensité du métamorphisme. Une roche argileuse donnera, à métamorphisme croissant, d'abord une ardoise avec un débit en feuillets, mais sans minéraux visibles à l'œil nu, puis un schiste à quartz et mica blanc, puis un micaschiste à mica noir et mica blanc, enfin un gneiss folié à lits de quartz et de feldspath alternant avec des lits de mica noir aplatis dans la foliation.Au-delà d'un certain seuil de température, la roche fond pour donner un nouveau magma granitique.Les roches exogènes, ou sédimentairesFormées, le plus souvent, en milieu aqueux par l'accumulation de matériaux d'origines diverses, les roches sédimentaires se présentent sous forme d'empilements de strates. Des déformations tectoniques peuvent basculer ou plisser ces ensembles. Trois critères sont utilisés pour classer les roches sédimentaires : l'origine des matériaux (détritique, chimique et biologique), les modalités de leur transport (eau ou vent) et celles de leur dépôt (classement progressif des particules selon leur taille et leur poids spécifique).Les roches détritiquesLes roches détritiques proviennent de l'érosion de roches et de sols préexistants, suivie du transport des fragments jusqu'à un lieu de dépôt. On compte, parmi les roches détritiques, les brèches et les poudingues, les sables (meubles) et les grès (consolidés), les silts (meubles) et les pélites (consolidées), les argiles (plastiques) et les schistes (consolidés).Les roches physico-chimiques et biogènesLes roches physico-chimiques résultent de la précipitation de sels dissous dans les eaux. Cette précipitation est parfois couplée à une sédimentation d'origine biologique. Celle-ci donne naissance aux roches biogènes, dues à l'accumulation et à la décomposition de restes animaux ou végétaux. La craie et les calcaires constituent les roches carbonatées, le sel gemme ou la potasse, les roches salines ou évaporites ; le pétrole et le charbon appartiennent aux roches carbonées. Aux roches physico-chimiques et biogènes sont rattachées également les roches siliceuses, phosphatées, ferrugineuses, alumineuses, etc.
MINES ET TRAVAUX PUBLICSLa mécanique des roches est la discipline de base pour la conception des ouvrages miniers, en ce qu'elle permet de prévoir la stabilité des excavations (chambres souterraines, talus de cornières…), compte tenu de la roche et des divers procédés de confortement existants (boulonnage, remblayage, foudroyage…). On part de l'analyse du massif rocheux (anisotropies, discontinuités à toutes échelles, présence d'eau, contraintes avant exploitation…) et de la caractérisation mécanique des matériaux (déformabilité, résistances à diverses sollicitations, immédiatement ou avec délais…), ce qui permet le raccordement à un modèle type de comportement (élastique, plastique, viscoplastique, après rupture, etc.). Diverses méthodes de calcul fournissent une répartition des contraintes et déformations en tout point de la structure ; la confrontation de ce champ de contraintes à un critère de rupture conduit à un diagnostic de la stabilité de l'édifice envisagé. Par approximations successives (modifications de la forme, ou de la dimension des excavations, modifications du soutènement…), on aboutit à la meilleure configuration possible. Des mesures de déformation du massif rocheux au voisinage des excavations permettent ultérieurement de contrôler la validité des modèles adoptés et au besoin de les affiner.
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