La diversité des roches
Création des premiers minéraux
Il fut un temps où les minéraux n'existaient pas. Il était impossible de créer quoi que ce soit dans la
période succédant le Big Bang. Un demi- million d'années s’écoulent avant que les premiers
atomes (hydrogène, hélium, lithium) apparaissent. Des millions d'années plus tard, les premières
nébuleuses s'effondrent sur elles-même pour former les premières étoiles. Et c'est lors des
explosions d'étoiles géantes, devenant des supernovæ que tout les autres éléments chimiques
ont été synthétisés et projetés dans l'espace, créant ainsi un nuage de poussières et de gaz.
C'est dans ce nuage que se trouvent les premiers fragments de minéraux. Ils ont été créés par la
synthèse d’éléments chimiques. Ils sont rares car les éléments chimiques sont très dispersés.
Au fur et à mesure que ces derniers derniers se rencontrent, les minéraux primitifs apparaissent
(diamant ou graphite = carbone pur). On en compte une dizaine à très forte dureté. Ils sont restés
pendant des millions d'années les seuls minéraux présents dans l'univers.
D'OU VIENT CETTE DIVERSITE ?
Robert Hazen (1948 - ) s'appuie sur l'histoire géologique de la Terre pour comprendre les processus physionomiques responsables de la création des minéraux et de leur genèse. Il explique que pendant 4,5 Milliards d'années, le système solaire subit un certain nombre de transformations ce qui modifie et enrichit les variétés minérales :
- Fortes chaleurs : L'ignition solaire s'est produite il y a environ 4,6 Milliards d'années. Le jeune soleil encore instable a des pics de chaleur, cela a des conséquences. Il fait fondre et mélange les éléments chimiques présents dans le nuage de poussières, ce qui produit un grand nombre de nouveaux minéraux.
- Formation planètes : La matière en suspension dans l'espace rentre en collision pour former des morceaux de matière de plus en plus gros. A partir des minéraux primitifs, les planètes naissent. De fréquentes collisions entre des proto-planètes ou des amas de matières font que la chaleur augmente, modifiant encore la structure moléculaire des minéraux. Ainsi, de nouveaux minéraux apparaissent.
- L'Hadéen : Cette époque correspond a la période succédant la création de la Terre jusqu’à l'apparition de la vie. La Terre est qualifiée de planète noire, en fusion. C'est à cette période qu’apparaît une grande partie de la diversité des minéraux. Par une fonte et une solidification répétée de la croûte terrestre et l'érosion provoquée par les premiers océans. Ces phénomènes concentrent des éléments peu communs et créent une nouvelle génération de minéraux exotiques.
On observe que l'eau a un rôle très important dans la création de nouveau minéraux. En effet, Mars possède une diversité moins importante car elle est moins hydratée que la Terre.
Création actuelle
Le magma est le principal centre de formation des minéraux.
-Le processus magmatique (magma sous la terre)
Le magma est riche en combinaison volatiles (éléments chimiques). Il vient du manteau. En remontant à la surface, il absorbe une partie des roches voisines ce qui modifie son caractère chimique. Les éléments chimiques présents dans la lave ne sont pas organisés "c'est le bazar". Lors de sa remontée, il refroidit ce qui organise les atomes en cristaux. Ce phénomène provoque des réactions entre les éléments chimiques et en refroidissant, les minéraux se forment par cristallisation. La vitesse de refroidissement agit sur la taille des cristaux.
-Le processus pneumatolytique
Les éléments chimiques se dégagent du magma par les gaz et les vapeurs brûlantes. Ils sont principalement volatils comme le bore, le fluor, et se dirigent vers la surface par les fentes et crevasses. En refroidissant, ils se collent aux parois. Et au fur et à mesure que ces atomes se collent aux parois, des couches apparaissent.Ce processus forme le quartz ou le calcite.
Ce phénomène forme aussi les agates.
-La lave extérieure
Par activité volcanique, le magma arrive à la surface. La formation des minéraux se joue sur un refroidissement brutal et chute de pression.
Le magma se fige si rapidement que se forme une masse vitreuse. Des cavités se créent dans le magma refroidit à cause de la création de gaz. Ces cavités sont remplies par des mélanges d'éléments chimiques ce qui créer encore des minéraux.
Lors d'une éruption effusive, toutes sortes d'atomes volatils sont libérés sous forment de gaz. Ces derniers s'assemblent et cristallisent. Le soufre ou le solmiac sont formés par ce processus.
