Horniny jsou výsledkem poměrně komplikovaného transformačního cyklu, který se jmenuje geologický cyklus , geochemický cyklus nebo cyklus hornin . Ve skutečnosti právě tomuto cyklu vděčíme za složení zemské kůry a horního pláště . Hlavní součásti tohoto cyklu jsou zobrazeny na schématu znázorněném na následujícím obrázku.
Odhaduje se, že kůra jako celek je tvořena asi 94% objemových hornin, které zřejmě pocházejí z krystalizace roztaveného materiálu zvaného magma . Tyto horniny se nazývají vyvřeliny . Vzhledem k jejich důležitosti je logický vstupní bod do geologického cyklu ve spodní části obrázku, kde magma tuhne - nejčastěji krystalizací , někdy vitrifikací - a vytváří magmatickou horninu. Další fáze cyklu spočívá ve vzestupu, často velmi pomalé, někdy rychlé, této vyvřelé horniny směrem k povrchu, kde je poté vystavena různým geologickým procesům, které ji erodují a přepravují ve formě zrn velikosti. různé směrem k sedimentačním pánvím (epikontinentální moře nebo jezera), aby tam skončily ve formě sedimentů . Pod vlivem jejich vlastní hmotnosti, jakož i chemickými reakcemi mezi zrny v přítomnosti vody, které zajišťují určitou cementaci (proces seskupený pod obecným termínem diageneze ), se sedimenty konsolidují a stávají se kompaktními horninami zvanými sedimentární horniny. Odhaduje se, že téměř 6% kůry v současné době tvoří takové horniny.
Kvůli mobilitě vnějších vrstev Země, jinými slovy, kvůli pohybům litosférických desek, sedimentární horniny obecně nezůstávají na svém místě na dně moře nebo oceánu příliš dlouho, v měřítku. za desítky a stovky milionů let. Někdy horizontální nebo subhorizontální vrstvy sedimentárních hornin vycházejí z eustasie a jsou přiváděny , tj. Zalité , do kontinentální kůry, ale častěji se účastní tektonických procesů, které je skládají nebo lámou a které je staví do horských pásem. Ty jsou zase erodovány a jejich trosky jsou transportovány do nových sedimentačních nádrží. Jindy, v geologickém čase, tektonické procesy pohřbívají sedimentární horniny do znatelných hloubek pod povrchem, zejména v pohořích. Tyto sedimentární horniny jsou poté vystaveny vysokým tlakům a teplotám a následně procházejí významnou transformací ve svém tvaru a fyzikálních vlastnostech, přičemž si obecně zachovávají stejné celkové chemické složení. Stávají se tak metamorfovanými horninami .
Různé jevy na základně této transformace jsou seskupeny pod pojmem metamorfóza . Pozorujeme metamorfované horniny na místě starých erodovaných nebo poloostrovních pohoří, zejména ve formě břidlic a obecněji břidlic . Jejich celková hojnost v kůře se odhaduje na necelé 1%. Většina metamorfovaných hornin však nikdy není vystavena povrchu, ale vrací se do velkých hloubek, aby se z nich stalo recyklované magma (jev anatexie ), čímž se dokončí geologický cyklus.
Popsaný tímto způsobem se tento cyklus jeví jednoduchý, i když se různé intervenující procesy mohou zdát ve svých detailech velmi komplikované. Při bližším zkoumání bohužel vznikne mnoho komplikací samotného cyklu v tom, že lze obejít různé etapy, a to natolik, že je možné cyklus případně spustit na některých místech v opačném směru, než jaký předpokládal výše. Například jsme na diagramu naznačili jednu z těchto možných větví zkřížených v opačném směru: vyvřeliny mohou být znovu pohřbeny a přetaveny, čímž se opět stane magmatem, které má v případě potřeby složení odlišné od primitivního magmatu. Podobně lze velmi dobře předpokládat průchod sedimentárních hornin přímo k stádiu magmatu, aniž by procházel mezistupněm metamorfovaných hornin, stejně jako meteoritické změny , eroze a transport metamorfovaných hornin, jejichž zrna jsou uložena jako sediment před návratem na sedimentární horniny. Je dokonce možné, že některé vyvřeliny, zejména žuly , pocházejí částečně z recyklace usazených hornin, ačkoli tato debata není uzavřena. Někteří autoři skutečně poukazují na to, že i když jsou žuly zařazeny mezi vyvřelé horniny, nemohou přímo pocházet z magmatu kvůli jejich vysokému stupni diferenciace, který by nutně naznačoval zásah sedimentačního procesu a ne zrození z roztaveného materiálu. Průběh geologického cyklu je však z větší části skutečně ten, který je uveden výše.