Les roches se forment au cours d’un cycle continu, sont transformées et se décomposent de nouveau. Trois types de roches font partie de ce cycle : magmatiques, métamorphiques et sédimentaires. Les roches sont essentiellement constituées de composants minéraux, dont des verres naturels. Elles peuvent aussi contenir des matières organiques telles que des résidus d’animaux ou des composants végétaux. Découvrez sur cette page la grande variété de roches que l’on trouve en Suisse.
Comprendre en un clin d’œil : le cycle des roches en 3 minutes (en allemand)
Périodes géologiques vs. déchets radioactifs
Dans le cycle des roches, un cycle se déroule sur une période géologique de quelques centaines de millions d’années. Seule une fraction de cette période est nécessaire pour le stockage des déchets radioactifs : les analyses de sûreté pour un dépôt en couches géologiques profondes pour déchets hautement radioactifs ne doivent être effectuées « que » pour une période d’un million d’années. Pendant cette période, les déchets doivent être confinés dans des couches rocheuses stables dans le sous-sol – pour protéger l’Homme et l’environnement.
Pour que la Nagra puisse stocker les déchets de manière sûre dans le sous-sol, elle doit posséder une connaissance approfondie des roches adaptées à cet usage, ainsi que de leurs propriétés spécifiques. En Suisse, l’Argile à Opalinus (une roche argileuse) se prête très bien à un dépôt en profondeur. Elle a fait l’objet de recherches approfondies. Pour en savoir plus sur l’Argile à Opalinus et d’autres roches, venez visiter les laboratoires souterrains de Suisse.
Le cycle des roches
(cliquer sur la photo de gauche pour l’agrandir)
Les roches qui constituent les 30 à 60 premiers kilomètres de la terre, la croûte terrestre, sont régies par un cycle continu.
Les mouvements de ce cycle sont généralement si lents que nous ne les percevons pas. Des montagnes sont formées, dont les roches s’érodent en surface. Les débris de cette érosion sont charriés par les cours d’eau et finissent par se déposer et par former des roches sédimentaires. À partir de ces débris d’érosion se forment des roches sédimentaires.
Toutes les roches peuvent être entraînées à de grandes profondeurs, où elles se transforment en roches métamorphiques ou sont liquéfiées. La roche en fusion ou magma se solidifie en profondeur ou en surface pour former des roches dites magmatiques, puis le cycle recommence.
1. Les roches magmatiques
Lorsque le magma de la croûte terrestre se refroidit, il se solidifie en roche dite de profondeur ou plutonique (le granite par ex.). Si cette pâte en fusion arrive en surface par le biais d’un volcan, elle est appelée lave. Elle se solidifie en roche volcanique, le basalte par exemple. Le magma remonte parfois aussi des profondeurs par des « filons » étroits ou des fissures. S’il ne parvient pas jusqu’en surface, qu’il reste coincé dans les filons et s’y solidifie, il donne naissance à des roches filoniennes, à l’instar de l’aplite ou du lamprophyre.
Exemples de roches magmatiques en Suisse
Granite – Roche profonde
Occurrence :
Alpes, socle cristallin sous le Plateau suisse et le Jura
Genèse :
Lent refroidissement du magma en profondeur, générant de grands cristaux imbriqués les uns dans les autres
Minéraux principaux :
Feldspath, quartz, mica
Aspect :
Clair, tacheté, massif
Propriétés :
Granuleux, très dur, souvent parcouru de fissures et filons
Utilisation :
Dalles pour sols et façades, blocs pour routes et digues, pierres tombales
Basalte – Roche volcanique
Occurrence :
Abondant dans le monde entier, en Suisse sous forme métamorphique
Genèse :
Refroidissement rapide de lave à la surface terrestre, et de ce fait incomplètement cristallisée
Minéraux principaux :
Pyroxène, hornblende, olivine, feldspath
Aspect :
Gris foncé à noir, massif
Propriétés :
Arêtes acérées, cassant, résistant à l’érosion
Utilisation :
Laine de verre, pavés
Aplite et lamprophyre – Roches filoniennes
Occurrence :
Magma solidifié dans des fissures de roche
Genèse :
Refroidissement rapide de lave à la surface terrestre, et de ce fait incomplètement cristallisée
Minéraux principaux de l’aplite :
Quartz, mica clair
Minéraux principaux du lamprophyre :
Feldspath, hornblende, pyroxène, mica sombre
Aspect de l’aplite :
Clair, à grains fins
Aspect du lamprophyre :
Foncé, à grains fins à moyens
Propriétés :
Dur, se travaille facilement
Utilisation :
Peu utilisé en Suisse
2. Roches sédimentaires
Photo : « le château d’eau » de la Suisse dans le canton d’Argovie. C’est ici que l’Aar, la Reuss et la Limmat se rencontrent. De nouveaux sédiments se forment également à cet endroit. Les cours d’eau transportent les débris de roche de la montagne vers la plaine, où ils se déposent. Avec le temps, ces dépôts meubles de gravier se transforment en conglomérats solides.
Les roches sédimentaires sont formées par le dépôt de matériaux (par exemple débris d’érosion de montagnes, boue, sable ou sel), qui se solidifient ensuite progressivement sur terre ou dans l’eau. Les composantes qui sont meubles au départ ne sont donc compactées qu’avec le temps, pour finalement former des roches dures. Les roches sédimentaires sont souvent stratifiées. Les roches détritiques telles que le poudingue, le grès et l’argilite sont formées à partir de matériaux d’érosion des massifs montagneux. Les calcaires sont formés essentiellement de débris de coquillages et d’autres parties dures d’animaux marins. Les roches sédimentaires d’origine chimique telles que le gypse et le sel gemme sont produites par l’évaporation de l’eau de mer ou de lac.
Exemples de roches sédimentaires en Suisse
Poudingue (conglomérat)
Occurrence :
Surtout en bordure des Alpes
Genèse :
Dans les Alpes, les roches ont été désagrégées par l’érosion ; les cours d’eau ont transporté les débris vers l’avant-pays, où ils se sont déposés dans le bassin molassique
Composition :
Galets de différentes roches des Alpes (par ex. granite, calcaire) cimentés et consolidés dans une matrice à grains fins
Propriétés :
Forme des crêtes et des terrasses dans le paysage
Grès
Occurrence :
Plateau suisse et bordure des Alpes
Genèse :
En plaine alluviale et dans la mer
Composition :
Principalement des grains de quartz et des fragments de roche, généralement cimentés par du calcaire
Aspect :
Gris, plus rarement rouge, vert et jaune, à grain fin
Propriétés :
Facile à travailler, souvent peu résistant
Utilisation :
Pierres de maçonnerie, dalles de façade, revêtements de sol, pierre de taille
Marne de la molasse
Occurrence :
Plateau suisse et bordure des Alpes
Genèse :
En plaine alluviale et dans la mer
Composition :
Mélange très fin de calcite, d’argile et d’autres petits grains de minéraux et de roches
Aspect :
Multicolore, stratifié
Propriétés :
En général compact, tendre après altération à la surface terrestre
Utilisation :
Produits de tuilerie
Argilite
Occurrence :
Jura et régions septentrionales de la Suisse et des Alpes
Genèse :
Dépôts en milieu marin
Composition :
Minéraux argileux, quartz, un peu de calcite
Aspect :
Différentes couleurs, souvent stratifié
Propriétés :
Tendre, compact. Les minéraux argileux gonflent en présence d’eau
Utilisation :
Argile d’étanchéification pour décharges et digues ; fabrication de tuiles et de ciment
Calcaire non gonflant
Occurrence :
Jura et Alpes
Genèse :
Dépôt des parties dures d’organismes au fond de la mer
Composition :
Avant tout calcite
Aspect :
Généralement gris clair à gris-bleu, à grains fins
Propriétés :
Facile à travailler
Utilisation :
Pierre de construction (sols, murs), fabrication de ciment, crépi calcaire
Anhydrite et gypse
Occurrence :
Jura tabulaire et plissé, Alpes
Genèse :
Précipitation par évaporation de l’eau de mer
Minéraux principaux :
Gypse et anhydrite ; le gypse contient de l’eau liée, l’anhydrite n’en contient pas
Aspect :
Blanc à gris foncé, à gros grains, rubané
Propriétés :
Tendre
Utilisation :
Dans le bâtiment comme plâtre, plâtres spéciaux, plaques de plâtre, fabrication de ciment et de béton poreux, modèles et moules en plâtre ; fabrication de l’acide sulfurique
3. Roches métamorphiques
Photo : Structures métamorphiques au Laboratoire souterrain du Grimsel.
L’élévation de la température et de la pression dans le sous-sol engendre la transformation de toutes les roches en roches métamorphiques, en changeant leur structure ou leur composition. De nouveaux minéraux peuvent se former, dont l’orientation montre une direction préférentielle conditionnée par la pression, perpendiculaire à la contrainte la plus élevée.
Exemples de roches métamorphiques en Suisse
Gneiss
Occurrence :
Alpes, socle cristallin sous le Plateau suisse et le Jura
Genèse :
Roche modifiée par élévation de la pression et de la température ; issue par exemple du granite
Minéraux principaux :
Feldspath, quartz, mica
Aspect :
Clair, moucheté, en lits massifs ou rubané par l’orientation des minéraux
Propriétés :
Résistant à l’érosion, clivable ; peut être fortement fissuré ou parcouru de filons
Utilisation :
Pierre de bordure, de mur, dalles pour le sol ou les façades, couverture de toits
Schiste
Occurrence :
Alpes, socle cristallin sous le Plateau suisse et le Jura
Genèse :
Métamorphose de roches riches en argile
Minéraux principaux :
Avant tout micas, auxquels s’ajoutent différents autres minéraux
Aspect :
Brillant, sombre, en couches minces par l’orientation des minéraux
Propriétés :
Aisément fissile le long de surfaces lisses
Utilisation :
Dalles pour le sol ou les façades, couverture de toits
Marbre
Occurrence :
Alpes
Genèse :
Métamorphose de calcaire et de dolomie
Minéraux principaux :
Calcite (marbre calcaire), dolomite (marbre dolomitique)
Aspect :
Granuleux, clair, parfois rubané
Propriétés :
Se travaille facilement
Utilisation :
Dalles pour le sol ou les façades, carrelage, sculpture
Photos des différentes roches, à l’exception du calcaire d’Öhrli : collections des sciences de la Terre de l’EPF Zurich / Urs Gerber
Photo du calcaire d’Öhrli : collection Urs Oberli, Saint-Gall
