A petrologia (ou "rochas científicas") enfoca os mecanismos ( físicos , químicos e biológicos ) responsáveis pela formação e transformação das rochas . O especialista que aplica ou desenvolve a petrologia é um petrólogo .
A petrologia, em um sentido mais amplo, inclui a petrografia e a petrogênese ou litogênese (o estudo dos processos petrogenéticos ou litogenéticos na origem das rochas).
Os dois termos de petrografia e petrologia refletem, principalmente, o desenvolvimento histórico da ciência rochas: historicamente, a primeira disciplina é petrografia que desde o final do XVIII ° século descreve essas pedras (no que diz respeito às estruturas, texturas, composições, etc. ) e sua relação com o ambiente geológico , enquanto petrologia é uma ciência que se desenvolve XX th século e se destaca entre o primeiro por sua abordagem fenomenológica , explicando processos petrogênica rochas subjacentes. Assim, a distinção entre petrografia e petrologia é às vezes considerada desatualizada:
“[...] O novo nome era anglicismo , ou melhor , americanismo , já que o termo“ petrologia ”foi cunhado em 1902, para qualificar a cadeira atribuída a Joseph Paxon (1857-1920) pela Universidade de Chicago. Na verdade, esta diferença entre descrição e interpretação [...] é perfeitamente ilusória: todo cientista procura interpretar o que descreveu, de acordo com o conhecimento da época e os dados de que dispõe. Mas, no caso presente, os dois nomes, consagrados pelo uso, são justificados. "
- Jacques Touret , A ascensão da geologia francesa.
Desde a década de 1950, a observação microscópica é completada por técnicas de análise de física ( microscópio eletrônico de varredura , sensor microeletrônico ou analisador de micro-fluorescência X ...) de geoquímica (método de datação absoluta de rochas em geocronologia ), informática (aumento em capacidades computacionais), bem como pelo progresso da experimentação ( células em bigorna de diamante que permitem atingir pressões e temperaturas muito elevadas).
Petrologia é classicamente o estudo das rochas por observação em campo e sob um microscópio ( óptico ou eletrônico ) e por análise espectroscópica e química das próprias rochas ou de seus minerais . Devido à natureza dos fenômenos envolvidos, não podemos falar de uma, mas de três disciplinas petrológicas:
Esses três campos de estudo são claramente distinguidos pelas ferramentas e métodos que se prestam a eles. Vários softwares de sistematização e simulação permitem uma abordagem dinâmica geral, mas os estudos de campo são variados. No geral, as três disciplinas são baseadas em abordagens petrográficas e se baseiam fortemente nas ferramentas, métodos e conceitos oferecidos por outras ciências (principalmente entre as quais estão química , química orgânica , física , físico-química e análise digital ) e, mais particularmente, geociências ( geoquímica , geodésia , geofísica , mineralogia ).
A petrologia experimental visa reproduzir em laboratório as condições de temperatura e pressão que os minerais , as rochas ou seus precursores ( magmas , fluidos hidrotermais ) sofreram no interior da crosta ou manto terrestre . O objetivo é estabelecer as propriedades de equilíbrio dos materiais terrestres (mesmo extraterrestres) nessas condições, bem como a natureza e a cinética de sua evolução.
A petrologia experimental utiliza dispositivos que permitem atingir altas temperaturas (até um máximo de aproximadamente 3.700 ° C ) na pressão atmosférica ou alta ou mesmo muito alta (até aproximadamente 600 GPa , ou seis milhões de atmosferas ). A desvantagem é que quanto mais extremas as condições a serem alcançadas, menor deve ser o tamanho da amostra: alguns cm 3 nos casos mais favoráveis, menos de 1 mm 3 nas condições mais extremas. Os dispositivos dos funcionários são normalmente autoclaves , o pistão-cilindro (in) ou bigornas de diamante de célula . É o trabalho da petrologia experimental, cujo pioneiro foi Norman Bowen (1887-1956), que permitiu estabelecer os diagramas de fase e as tabelas de dados termodinâmicos (in) necessários à compreensão dos processos petrogenéticos (os mecanismos formação rochosa responsável).