Petrologie (nebo „věda skály“) je zaměřen na mechanismy ( fyzikálních , chemických a biologických ), které jsou zodpovědné za tvorbu a transformaci hornin . Specialista, který aplikuje nebo rozvíjí petrologii, je petrolog .
Petrologie v širším smyslu zahrnuje petrografii a petrogenezi nebo litogenezi (studium petrogenetických nebo litogenetických procesů při vzniku hornin).
Tyto dva pojmy petrografii a petrology odrážejí především historický vývoj vědy skal: historicky první disciplína je petrografií, že od konce XVIII tého století popisuje tyto skály (ve vztahu ke strukturám, textury, skladeb, atd. ) A jejich vztah k prostředí geologické , zatímco petrology je věda, která se vyvíjí XX -tého století a vyčnívá z první jeho přístup fenomenologické , vysvětluje petrogenic procesy základní kameny. Rozdíl mezi petrografií a petrologií je tedy někdy považován za zastaralý:
„[...] Nový název byl anglicismus , nebo spíše amerikanismus , protože termín„ petrologie “byl vytvořen v roce 1902, aby se kvalifikovala katedra, kterou Josephu Paxonovi (1857–1920) dala univerzita v Chicagu. Ve skutečnosti je tento rozdíl mezi popisem a interpretací […] naprosto podivný: každý vědec se snaží interpretovat to, co popsal, podle znalostí času a údajů, které má k dispozici. V projednávaném případě jsou však obě jména zasvěcená zvykem oprávněná. "
- Jacques Touret , Vzestup francouzské geologie.
Od 50. let je mikroskopické pozorování doplněno technikami z analýzy fyziky ( rastrovací elektronový mikroskop , mikroelektronický senzor nebo analyzátor mikrofluorescence X ...) geochemie (metoda absolutního datování hornin v geochronologii ), počítačové vědy (nárůst ve výpočetních kapacitách), stejně jako postupem experimentování ( diamantové kovadlinové články, které umožňují dosažení velmi vysokých tlaků a teplot).
Petrologie je klasicky studium hornin pozorováním v terénu a pod mikroskopem ( optickým nebo elektronickým ) a spektroskopickou a chemickou analýzou samotných hornin nebo jejich minerálů . Vzhledem k povaze příslušných jevů nemůžeme mluvit o jedné, ale o třech petrologických disciplínách:
Tyto tři obory se jasně odlišují nástroji a metodami, které se jim hodí. Různé software pro systematizaci a simulaci umožňují obecný dynamický přístup, ale terénní studie jsou rozmanité. Celkově jsou tyto tři disciplíny založeny na petrografických přístupech a do značné míry čerpají z nástrojů, metod a konceptů nabízených jinými vědami (mezi nimiž jsou především chemie , organická chemie , fyzika , fyzikálně-chemická a digitální analýza ) a konkrétněji geovědami ( geochemie) , geodézie , geofyzika , mineralogie ).
Experimentální petrologie si klade za cíl reprodukovat v laboratoři teplotní a tlakové podmínky , kterými minerály , horniny nebo jejich prekurzory ( magma , hydrotermální tekutiny ) prošly uvnitř zemské kůry nebo pláště . Cílem je stanovit rovnovážné vlastnosti suchozemských (i mimozemských) materiálů za těchto podmínek, jakož i povahu a kinetiku jejich vývoje.
Experimentální petrologie používá zařízení umožňující dosáhnout vysokých teplot (až do maxima přibližně 3 700 ° C ) za atmosférického tlaku nebo vysokého nebo dokonce velmi vysokého tlaku (do přibližně 600 GPa nebo šesti milionů atmosfér). ) Nevýhodou je, že čím extrémnější podmínky mají být dosaženy, tím menší musí být velikost vzorku: několik cm 3 v nejpříznivějších případech, méně než 1 mm 3 v nejextrémnějších podmínkách. Zařízení zaměstnanců jsou typicky autoklávy , píst-válec (uvnitř) nebo kovadlinové kovadliny . Jedná se o dílo experimentální petrologie, jehož průkopníkem byl Norman Bowen (1887-1956), který umožnil vytvořit fázové diagramy a tabulky termodynamických dat (ne) nezbytných pro pochopení petrogenetických procesů (mechanismů odpovědný skalní útvar).