Le devenir des roches métamorphiques - Le cycle des roches

Le cours

1. Introduction\n\nLes roches ne sont pas éternelles mais subissent des transformations continues à l'échelle des temps géologiques. En Côte d'Ivoire, ce cycle est visible dans :\n- La transformation des granites de Man en sables des plages\n- Le métamorphisme des sédiments en gneiss à Korhogo\n- La fusion partielle des roches profondes\n\n## 2. Destin des roches métamorphiques affleurantes\n\nQuand une roche métamorphique arrive en surface :\n\n1. Altération physique et chimique :\n- Gneiss → arène gneissique (désagrégation)\n- Action de l'eau, température, végétation\n- En Côte d'Ivoire : climat tropical accélère le processus\n\n2. Érosion et transport :\n- Particules emportées par les fleuves (Bandama, Comoé)\n- Dépôt en milieu sédimentaire (lagune Ébrié, plateau continental)\n\n3. Formation de nouvelles roches sédimentaires :\n- Sables et argiles issus du gneiss\n- Diagenèse → grès, argilites\n\n## 3. Destin des roches métamorphiques en profondeur\n\nQuand T et P augmentent encore :\n\n1. Fusion partielle (anatexie) :\n- Température : > 650°C pour les roches hydratées\n- Premiers à fondre : feldspaths potassiques, quartz\n- Produit : magma granitique\n\n2. Magmatisme :\n- Remontée du magma\n- Cristallisation → nouvelles roches magmatiques\n- En CI : granites d'anatexie (région de Man)\n\nDescription du schéma 1 : Fusion partielle d'un gneiss\nReprésenter : 1) Gneiss en profondeur (T=700°C, P=8 kbar), 2) Zones de fusion débutante (leucosome : quartz+feldspath fondu), 3) Résidu réfractaire (mélanosome : biotite+grenat), 4) Migmatite (roche mixte), 5) Magma extracté.\n\n## 4. Le cycle des roches\n\nDéfinition : Ensemble des transformations subies par les roches à l'échelle géologique.\n\nLes trois grandes familles :\n1. Roches magmatiques : Cristallisation du magma\n2. Roches sédimentaires : Accumulation de sédiments\n3. Roches métamorphiques : Transformation à l'état solide\n\nDescription du schéma 2 : Cycle complet des roches\nReprésenter un diagramme circulaire avec :\n- Centre : Manteau (source des magmas basiques)\n- Flèches :\n 1. Magmatisme : magma → roches magmatiques\n 2. Altération/érosion : roches → sédiments\n 3. Sédimentation : sédiments → roches sédimentaires\n 4. Métamorphisme : roches → roches métamorphiques\n 5. Fusion : roches métamorphiques → magma\n 6. Météorisation : toutes roches → sédiments\n- Exemples ivoiriens sur chaque flèche\n\n## 5. Temps du cycle\n\nÉchelles de temps :\n- Cycle court : Altération-transport-dépôt (10³-10⁶ ans)\n- Cycle moyen : Enfouissement-métamorphisme (10⁶-10⁸ ans)\n- Cycle long : Subduction-fusion-remontée (10⁸-10⁹ ans)\n\nEn Côte d'Ivoire :\n- Cycle birimien : 2,2-2,0 Ga (ancien)\n- Cycle actuel : Érosion des plateaux → sédimentation côtière\n\n## 6. Énergies motrices\n\nÉnergie interne (Terre) :\n- Chaleur radioactive (U, Th, K)\n- Convection mantellique\n- Mouvements tectoniques\n\nÉnergie externe (Soleil) :\n- Cycle hydrologique\n- Érosion\n- Altération chimique\n\n## 7. Exemple ivoirien complet\n\nHistoire d'un granite de Man :\n1. 2,1 Ga : Fusion partielle de roches crustales → magma granitique\n2. 2,0 Ga : Cristallisation → granite\n3. 1,8-0 Ga : Soulèvement, érosion partielle\n4. Aujourd'hui : Altération → arène granitique\n5. Transport : Fleuves → sédiments côtiers\n6. Futur : Enfouissement → métamorphisme → fusion...\n\nDescription du schéma 3 : Cycle des roches en Côte d'Ivoire\nReprésenter une carte schématique avec : 1) Socle cristallin (nord) avec granites et gneiss, 2) Fleuves transportant des sédiments, 3) Bassin sédimentaire (côte) avec dépôts, 4) Zone de subduction ancienne (métamorphisme), 5) Flèches montrant les transformations.\n\n## 8. Implications pour les ressources\n\nRenouvellement des ressources géologiques :\n- Non renouvelables à échelle humaine : pétrole, minerais\n- Renouvelables : sables, graviers (mais lentement)\n\nGestion durable nécessaire en CI :\n- Carrières : réhabilitation\n- Ressources minières : exploitation rationnelle\n\n## 9. Conclusion\n\nLes roches métamorphiques peuvent soit retourner en surface et être érodées (formant des sédiments), soit subir une fusion partielle en profondeur (donnant des magmas). Ces transformations s'inscrivent dans le cycle géologique des roches, alimenté par les énergies interne et externe de la Terre.