Roches formées (et ayant évolué) en tout ou partie à l’intérieur de la Terre.

On les nomme aussi roches endogènes, par opposition aux roches sédimentaires ou exogènes, dont l’évolution s’est faite dans les conditions de la surface. Bien que largement utilisée, l’expression de roche cristalline est très imparfaite. L’état cristallin est en effet l’état normal des solides, et, si l’on excepte les hydrocarbures et les charbons, les roches sédimentaires sont, elles aussi, formées de cristaux. Par ailleurs, les verres volcaniques, où l’état cristallin n’est pas réalisé, sont rangés parmi les roches dites « cristallines ». Le qualificatif de cristallin s’applique aux roches métamorphiques, qui ont subi une suite de transformations à l’état solide, et aux roches éruptives, cristallisées à partir d’un magma totalement ou partiellement liquide. Les roches extra-terrestres, météorites et roches de la Lune, sont également cristallines.

Les roches métamorphiques

Elles ont été définies par sir Charles Lyell (1797-1875) dans ses Principes de géologie (1833). Les roches réchauffées par un corps intrusif subissent près de lui un métamorphisme de contact qui les transforme en cornéennes disposées en auréoles. Les températures et les pressions, croissant avec la profondeur, soumettent par ailleurs les roches de l’écorce à un métamorphisme général, qui les transforme en schistes cristallins organisés en séries cristallophylliennes de grande étendue et intensément plissées. Les recristallisations subies par les minéraux des cornéennes et des schistes cristallins se marquent par une structure bourgeonnante. Mais, alors que les minéraux formés dans les cornéennes pendant le métamorphisme sont disposés de façon quelconque, ils s’orientent, dans les schistes cristallins, selon des plans privilégiés, donnant aux roches une ou plusieurs foliations, et selon des axes privilégiés, constituant une ou plusieurs linéations (ou structures linéaires).

Les cornéennes

Ce terme, qui désignait des roches compactes et à grain fin, tend à s’appliquer maintenant à l’ensemble des roches nées du métamorphisme de contact. Dans des roches alumineuses, un métamorphisme faible développe des micas et des chlorites. Plus près de la source de chaleur apparaissent de petits amas de cordiérite et d’andalousite, qui donnent leur aspect aux schistes tachetés. Les cornéennes, « stricto sensu », à la fois dures, compactes et sombres, formées de micas, de silicates d’alumine, de quartz et de feldspaths, bordent l’intrusion responsable du métamorphisme. Les buchites, fragments de roches alumineuses ou siliceuses inclus dans les laves, ont subi un début de fusion marqué par la présence d’un verre. Les porcelanites, claires, sont des marnes cuites par les laves ou encore des buchites formées dans les galeries de mines incendiées.

Le métamorphisme change les roches carbonatées pures en calcaires cristallins et fait apparaître dans les calcaires impurs, alumineux et siliceux, des feldspaths, des amphiboles, des pyroxènes et des grenats. Dans les cornéennes rubanées, le métamorphisme révèle, en lits de couleurs différentes, les différences de composition inapparentes dans les roches sédimentaires. Les skarns sont des cornéennes calciques où des éléments venus de la roche éruptive se piègent et s’accumulent. De nombreux gisements métalliques se sont ainsi constitués.

Les grès siliceux deviennent des quartzites. Dans les grès à ciment argileux, le métamorphisme produit les mêmes minéraux que dans les roches alumineuses, alors que, dans les grès à ciment calcaire, apparaissent les mêmes minéraux que dans les calcaires siliceux.

Les roches magnésiennes et ferromagnésiennes donnent du talc, parfois exploitable. À un plus haut degré de transformation apparaissent les amphiboles et les pyroxènes, enfin les pyroxènes seuls.

Les schistes cristallins

Seuls les schistes sériciteux, dus à un faible métamorphisme de roches alumineuses, et les schistes verts, qui dérivent de roches basiques ou de marnes, possèdent le feuilletage et la faible cohésion que le langage commun attribue aux schistes.

Les micaschistes sont plus cohérents, et un métamorphisme plus intense a développé dans ces roches alumineuses de grandes paillettes de micas et souvent des cristaux de silicates d’alumine ou de grenats. On donne le nom de gneiss à des schistes cristallins lités, rubanés ou œillés, dans lesquels des lits quartzo-feldspathiques alternent avec des lits micacés. Ces schistes dérivent de roches sédimentaires (paragneiss) ou de granités (orthogneiss). Les leptynites, pauvres en micas, proviennent d’anciennes rhyolites (ortholeptynites) ou de grès feldspathiques (paraleptynites). Un métamorphisme très poussé des roches alumineuses fait disparaître leurs micas et les transforme en leptynites particulières à pyroxènes, les granulites. Les amphibolites, comme les schistes verts, dérivent de roches ferromagnésiennes, mais un métamorphisme plus intense a permis l’apparition de hornblendes, de pyroxènes et de plagioclases. Les amphiboles disparaissent dans les pyroxénites, plus métamorphiques encore. Soumises à de hautes pressions, les roches basiques se changent en éclogites, faites de grenats et de pyroxènes sodiques. Le domaine des roches métamorphiques se limite à l’apparition d’un liquide par fusion partielle. Ce phénomène donne naissance dans l’écorce terrestre à des schistes cristallins imprégnés de granité, les migmatites.