1. La lithosphère

1.1 Planète Terre

La Terre est une planète qui compte plusieurs couches et enveloppes distinctes. Ici, nous nous concentrerons sur la partie solide de la planète. La lithosphère, c'est donc la couche composée de la croûte terrestre et d'une infime partie du manteau supérieur. 

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Cette lithosphère, c'est donc une partie très mince du volume terrestre, mais son importance est loin d'être insignifiante. En plus de nous offrir un sol, (ce ne sont pas toutes les planètes qui offrent ce luxe), la lithosphère procure les nutriments aux plantes, mais aussi des minéraux et des matériaux pour notre usage quotidien. Pour donner une idée de son épaisseur, la mine la plus profonde creusée à ce jour se trouve à Tau Tona en Afrique du Sud. Elle a une profondeur de 3,9 km. L'homme a même pu creuser jusqu'à 12 km dans la péninsule de Kola en Russie. C'est le trou le plus profond au monde creusé par l'homme.  Or, la croûte terrestre continentale a une épaisseur variant entre 30 et 65 km. La croûte océanique est plus jeune et moins épaisse (5 à 15 km de profondeur). Les raisons principales pour lesquelles on peine à creuser au delà de cette profondeur sont la température et la pression qui caractérisent ces milieux. Par exemple, la fosse océanique des Mariannes dans l'océan Pacifique est le point connu ayant la plus grande profondeur (environ 11 km). 

1.2 Les roches

Ce n'est un secret pour personne, dans la croûte terrestre, il y a des roches. On divise celles-ci en trois grandes familles. 

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  • Les roches sédimentaires viennent de l'accumulation et de la compaction de sédiments (boue, sable, roches et résidus organiques) dans des milieux aquatiques. Elles se forment au fond des lacs, des mers et des océans, mais aussi dans les tourbières et les marécages. C'est dans ce type de roche qu'on retrouve les fossiles, ces empreintes laissées par des animaux ou des plantes du passé. On en retrouve dans les Basses-Terres du St-Laurent (Montérégie, Centre-du-Québec) ou dans la région du Saguenay-Lac-St-Jean par exemple. Elles sont généralement friables. La grosseur et la nature de leurs composantes varie selon la région géographique et les conditions du milieu dans laquelle la roche a été formé. 

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    Lorsqu'elle est exposée aux marées et eaux salées de la mer, la roche sédimentaire est érodée, sculptée par la mer et les œuvres qui en découlent peuvent être simplement majestueuse. C'est le cas du calcaire de Percé en Gaspésie, mais aussi des monocytes de l'archipel le de Mingan sur la Côte-Nord. Sur la photo de droite, on peut voir une roche sédimentaire érodée par l'eau d'une rivière à Beauport dans la région de la Capitale-Nationale. 
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    Roche sédimentaire avec de nombreux fossiles provenant de la rive de la rivière Richelieu (Montérégie)
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    Roche sédimentaire contenant une bonne quantité de sédiments. Provenance inconnue. 
  • Les roches ignées se forment lorsque du magma (à l'intérieur de la croûte) ou de la lave (lors d'éruptions volcaniques) se refroidit et se transforme en roche. Le magma se refroidit souvent avant même d'atteindre la surface. Il forme alors de plus gros cristaux et peut créer des collines ou des montagnes (les Montérégiennes par exemple). C'est d'ailleurs dans ce types de roches qu'on retrouvent géodes et agates. On dit alors que la roche ignée est intrusive. Les fonds océaniques (sous la roche sédimentaire) sont aussi formés de roche ignée. La grosseur et la nature des composantes varient selon le type de magma et surtout la vitesse de refroidissement de celui-ci. Lorsqu'un volcan entre en éruption, la lave se refroidit très rapidement. On ne distingue plus les cristaux puisqu'ils sont beaucoup plus petits et on y retrouve même parfois des bulles de gaz emprisonnées dans la roche (pierre ponce). On dit que cette roche ignée est extrusive
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    La croix de Gaspé a été construite à Rivière-à-Pierre dans Portneuf et transportée par train. Il faut dire que le granit extrait des carrières de la ville a servi à bâtir plusieurs ouvrages comme les piliers du pont de Québec, la Basilique St-Anne-de-Beaupré, quelques stations du métro de Montréal et même à la base de la Statue de la Liberté de New York. Le granit des carrières a été exporté un peu partout dans le monde. La ville de St-Sébastien en Estrie a aussi une carrière de granit. Celle-ci est une roche ignée intrusive pouvant prendre plusieurs couleurs. On l'utilise pour en faire des comptoirs, mais aussi des bâtiments et même des bordure de route. C'est un matériau cher, mais très durable. À droite, on peut voir des carottes de forage de péridotite, de gabbro et de basalte provenant de la mine Raglan de Katinniq dans le Nord-de-Québec. 
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    Ces deux roches sont des roches ignées extrusives. Sur l'image de droite, on peut voir les bulles d'air emprisonnée. Sur l'image de gauche, on voit une roche venant du mont Ngauruhoe en Nouvelle-Zélande, plus connue chez les amateurs du Seigneur des Anneaux comme étant la Montagne du Destin. 
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    Les géode et les agates sont des roches idées intrusives. Ces deux spécimens proviennent de la mine d'agates Lyall dans le nord de la Gaspésie. 
  • Les roches métamorphiques se forment lorsqu'une roche sédimentaire ou ignée se transforme sous l'effet de la pression ou de la chaleur. On en retrouve beaucoup dans les chaînes de montagnes comme les Appalaches ou dans le bouclier canadien (rive nord du fleuve St-Laurent). La nature de ses composantes varie selon le type de roche de départ, le type et l'intensité de la métamorphose. 
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    Une grande partie du sous-sol du Québec a été métamorphosée par la formation des Appalaches et de la chaîne du Grenville au nord. Si les Appalaches sont encore jeunes sur le plan géologique, le nord Québécois est composé roche particulièrement vieille ayant déjà té une imposantes chaines de montagnes. Sur la photo de gauche, on vois la roche  métamorphique formant l'Acropole-des-Draveurs dans la région de Charlevoix. D'ailleurs cette région a subi un métamorphisme peu commun suite à l'impact d'une imposante météorite il y a 400 millions d'années. La force de l'impact a modifié la composition de la roche et a formé ce qu'on appelle des cônes de percussion. En bas, on peut voir la mine de Vallée-des-Sources, une mine d'amiante. 
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    Lorsqu'elle est fortement métamorphisée, la roche peut prendre de drôle de forme comme c'est le cas ici. 
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    Ce fragment d'amiante provenant de la mine de Vallée-des-Sources (anciennement Asbestos) est une roche métamorphique qui a longtemps servi à concevoir des matériaux de construction ignifuges. 
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1.3 Utiliser les roches

Si on utilise le granite ou le marbre pour en faire des objets décoratifs, des planchers et des comptoirs, les calcaires, grès et autres sont grandement utilisés comme matériaux de construction. On n'a qu'à penser au concassé sous les maisons ou les routes pour en voir toute l'utilité. On a malheureusement longtemps utilisé l'amiante comme matière isolante ininflammable pour isoler nos habitations. On ne se doutait pas à l'époque qu'elle pouvait causer l'amiantose, une maladie grave des voies respiratoires. On utilise aussi la pierre ponce en cosmétique. 



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Les catacombes de Paris

Il en faut de la pierre pour construire des châteaux, et Paris ne fait pas exception. Il existe sous la Ville-Lumière une véritable fourmilière de carrière sous-terraines datant du XIVe et du XVe siècle. Ce n'est qu'en 1776, suite à un effondrement, que le roi Louis XVI interdit d'extraire des matériaux du sous-sol de Paris. Au 18e siècle, les cimetières de Paris débordent et causent des problèmes de salubrité. Pour y remédier, les autorités décident de déplacer les os dans les carrières désaffectées. On y trouve maintenant un important ossuaire où reposent entre autres les scientifiques Lavoisier et Pascal, les auteurs Rabelais, Racine et Montesquieu, les royalistes Fouquet et Colbert et les révolutionnaires Marat, Danton et Robespierre. On y retrouve même l'intriguant prisonnier au masque de fer. Le site est ouvert au public depuis 1809. 

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