Conférence Les Roches sédimentaires et les Gemmes – 9 décembre 2023

Compte-rendu de la Conférence du 9 décembre 2023 à Versailles

Présentation de Antoine Bouvier
Présentation de la conférence du 10 décembre 2022 sur les magmatiques et métamorphiques

LES ROCHES SEDIMENTAIRES ET LES GEMMES

Les roches sédimentaires couvrant 75% de la croûte terrestre ont pris naissances à la surface de la planète, en général dans l’eau, marine ou lacustre. Elaborées à partir de l’érosion et l’altération de roches préexistantes (éruptives, métamorphiques et même sédimentaires plus anciennes) elles se caractérisent par leur disposition en lits successifs ou strates et par la présence de restes organiques (fossiles). Leur genèse est liée à de nombreux facteurs : la nature initiale des matériaux désagrégés et altérés, le mode de transport, la zone de dépôt ainsi que les modalités de consolidation et durcissement (diagenèse).
On distingue habituellement :
– les roches sédimentaires détritiques, les plus abondantes, correspondant à des assemblages de débris variés issus de roches préexistantes et unis entre eux par un ciment d’origine chimique ou biochimique. La sédimentation, dite continentale, est due aux cours d’eaux (terrasses fluviatiles), aux glaciers (moraines), au vent (dunes) ; la sédimentation marine est beaucoup plus importante, issue d’actions mécaniques, chimiques ou organiques. Les roches détritiques sont soit meubles comme le sable, les cailloutis et agglomérats, les vases, les limons , le lœss, les cendres, les tufs, soit consolidées comme les argiles et les grès ;
– les roches sédimentaires physico-chimiques ou biogènes témoignant d’équilibres chimiques réalisés dans les conditions de température et de pressions externes (de la surface des continents au fond des océans) et non formées à partir de roches préexistantes. Ce sont soit des roches carbonatées formées pour l’essentiel de calcite, d’aragonite ou de dolomite d’origine non terrigène (les calcaires coquilliers, oolithiques, lithographiques ainsi que les marnes, la craie, les dolomies) ; ce sont aussi soit des roches siliceuses (jaspe, lydienne, silex, meulières) soit des roches carbonées (houille, lignite, tourbe, schistes bitumineux, pétrole), ou encore des roches salines (évaporites de type halite, gypse, anhydrite, barytine) ; ce sont enfin des roches phosphatées, (phosphorites, apatite) ou ferrugineuses, (minerais oolithiques constituées d’hématite et de sidérose).
Les roches sédimentaires peuvent être transformées en roches métamorphiques du fait d’une élévation de température et/ou de pression, avec cristallisation de nouveaux minéraux et acquisitions de textures et structures particulières sous l’influence de conditions physiques et/ou chimiques différentes de celles ayant présidé à la formation de la roche originelle. Le métamorphisme régional est responsable de la formation des ensembles de schistes, de micaschistes et de gneiss en relation avec une phase orogénique (naissance de montagnes) tandis que les roches du métamorphisme de contact sont des roches modifiées par la mise en place de roches éruptives . L’auréole métamorphique de contact est au mieux limitée à quelques centaines de mètres de large, formée de schistes tachetés et de cornéennes, surtout liée à l’élévation de température et à la courte durée de cette augmentation. Les grès quartzeux sont ainsi transformés en quartzites et les calcaires en marbres ou cipolins pouvant contenir des grenats.

Systèmes cristallins
Les minéraux constitutifs des roches sont des corps inorganiques pouvant se rencontrer dans la nature sous deux états physiques, opposés du point de vue matière : l’état amorphe, caractérisé par l’absence de régularité des molécules ; toutes les propriétés sont les mêmes en n’importe quel point, comme l’opale (SiO2nH2O) qui est dit isotrope. Pour l’état cristallin, de beaucoup le plus fréquent dans la nature et caractérisé par l’arrangement régulier des molécules, les propriétés sont variables : certaines varient d’une manière continue avec la direction (lumière, conduction calorifique, résistivité électrique…) et d’autres d’une façon discontinue (clivages). L’état cristallin est dit anisotrope. La silice SiO2 à l’état cristallin peut apparaitre sous forme cristalline comme le quartz de filon, soit à l’état de cristal comme le cristal de roche.
L’étude des cristaux montre qu’ils possèdent en nombre plus ou moins grand des plans, des axes et des centres de symétrie, les angles entre les faces étant constants. Tout cristal appartient à l’un des 7 polyèdres fondamentaux ou systèmes cristallins suivants : cubique, quadratique, orthorhombique, monoclinique, triclinique, rhomboédrique et hexagonal.

GEMMES ou PIERRES PRECIEUSES
Pour mériter le nom de gemme, un minéral doit réunir un certain nombre de qualités, en tout premier lieu la beauté basée sur des considérations esthétiques, et doit posséder une dureté, une solidité et une inaltérabilité suffisantes pour conserver l’intégralité de cette beauté. L’usage décerne le titre de pierres précieuses aux diamants, rubis, saphirs et émeraudes parce qu’ils représentent à eux seuls, 97% de la valeur de l’ensemble de la production mondiale de gemmes.
D’autres minéraux sont également considérés comme gemmes en fonction de l’intensité de leur couleur. Les grenats pyrope rouge vif et spessartite orangé, la topaze jaune orangé, l’améthyste violette aux reflets pourpres, la rubellite rouge (tourmaline), l’aigue-marine d’un bleu teintée de vert, la malachite verte et l’azurite bleue, la fluorine jaune ou verte, la rhodochrosite rouge et la turquoise bleue sont également des pierres précieuses très recherchées.