Les roches sont divisées en trois types de base en fonction de leur forme. Les roches ignées telles que le granite et le basalte cristallisent lorsqu'elles se refroidissent à partir d'un état fondu, appelé magma. Des roches sédimentaires peuvent se former à partir de fragments érodés de roches plus anciennes, de restes d'organismes ou d'évaporation d'eau riche en produits chimiques. Le troisième type de roche majeur est métamorphique, ce qui signifie que les roches ont été changées. Les roches métamorphiques, y compris le gneiss et le marbre, changent lorsque la chaleur et la pression extrêmes provoquent des changements minéraux par recristallisation. Beaucoup de roches métamorphiques semblent être en couches, un effet appelé foliation.
Métamorphisme et minéraux
Quand n'importe quel type de roche est exposé à haute température, haute pression ou les deux, les grains minéraux de la roche ont tendance à changement. La forte pression associée à l'enfouissement profond provoque la migration des atomes le long des contacts grain-à-grain. Cette migration permet aux grains minéraux de changer de forme. Lorsque les minéraux présents sont instables à la température et à la pression ambiantes, les atomes en migration peuvent se combiner pour former des minéraux qui n'étaient pas présents dans la roche d'origine. Ces changements microscopiques dans la forme minérale et la chimie se produisent même si la roche ne fond pas.
Les roches métamorphiques feuillées
La foliation observée dans les roches métamorphiques est un alignement préférentiel des cristaux minéraux, par exemple en forme de feuille. les minéraux tels que les micas (muscovite et biotite) et les minéraux argileux. Cet alignement crée une stratification grossière dans les roches faiblement ou modérément métamorphisées telles que l'ardoise et le schiste. Dans le gneiss, la roche métamorphique résultant de la température et de la pression les plus élevées, les grains minéraux plus gros se séparent en une bande ou une stratification caractéristique. La foliation est une caractéristique d'identification de certaines roches métamorphiques, mais pas toutes.
Cause de la foliation
Toutes les roches sont sous pression à la suite de l'enfouissement. Cette pression de confinement augmente proportionnellement à la profondeur de l'enfouissement. Aux grandes profondeurs, la pression est suffisante pour provoquer la recristallisation le long des joints de grains, mais comme la pression de confinement est la même dans toutes les directions, les grains minéraux cultivés dans ces conditions de contrainte uniforme n'ont pas de direction de croissance préférentielle. Une roche qui recristallise dans ces conditions consistera en grains orientés aléatoirement.
Si la roche subissant le métamorphisme est soumise à des contraintes directionnelles, comme cela pourrait se produire lorsque deux plaques tectoniques entrent en collision, la pression n'est pas égale dans toutes les directions. Dans de tels cas, les grains minéraux tendront à s'aplatir perpendiculairement à la direction de la pression maximale. Plus important encore, les grains minéraux recristallisés poussant dans un environnement de pression différentielle sont plus susceptibles de développer des formes qui s'alignent avec les dimensions les plus longues perpendiculaires à la direction de la pression maximale. L'alignement des grains donne une texture en couches. Cela signifie qu'une contrainte différentielle liée à une pression différente dans différentes directions est nécessaire pour former des roches métamorphiques foliées.
Roches métamorphiques non-feuillées
Toutes les roches métamorphiques ne sont pas foliées. Certaines roches métamorphiques résultent de la «cuisson» par l'intrusion de corps magmatiques. Ces roches métamorphiques de contact ne montrent généralement pas de foliation parce que la pression est presque égale dans toutes les directions. Une autre cause de roches métamorphiques non-feuilletées est une roche mère homogène. Les roches feuilletées se développent généralement à partir de roches mères contenant de multiples minéraux ou de mélanges de plusieurs types de roches. Les roches métamorphiques non-feuillées de marbre et de quartzite se développent dans des conditions de stress différentiel lorsque les roches originales sont relativement pures et ne développent pas de nouveaux types de minéraux pour développer la foliation.
