calcaire (suite)

Calcaires d’origine détritique

Si l’on exclut de cette catégorie les thanatocénoses, les calcaires détritiques sont ceux qui sont constitués de débris ayant été arrachés à des roches carbonatées préexistantes, puis transportés et resédimentés. Ce sont des roches rares, car, les carbonates étant des minéraux tendres, les particules détritiques sont très rapidement usées au cours de leur transport par les eaux courantes.

Formation des roches dolomitiques

Les roches dolomitiques peuvent également avoir plusieurs origines.

Dans certaines conditions, rarement réalisées dans la nature, la dolomie (ou dolomite) peut précipiter plus ou moins directement à partir de l’eau de mer. Ces dolomies, dites « de précipitation primaire », se forment à l’heure actuelle dans certaines lagunes de pays subdésertiques où la concentration en sels des eaux est très fortement accrue du fait de l’évaporation. Dans des lagunes d’Australie où la dolomie se forme, les eaux sont notablement plus alcalines que l’eau de mer normale et très enrichies en sels de magnésium. Dans les séries géologiques, ces dolomies sont généralement associées à des roches salines (ou évaporites) comme le gypse et le sel gemme. C’est le cas dans le Trias d’Europe occidentale.

La plupart des roches dolomitiques sont d’origine secondaire. Elles résultent de la transformation d’anciens calcaires. Cette transformation peut se produire au cours de la diagenèse par suite de la percolation, au sein de sédiments en voie de compaction, de solutions enrichies en magnésium. La calcite est alors peu à peu transformée en dolomie.

Enfin, certaines dolomies sont liées à l’activité de Bactéries ou d’organismes concentrant notablement des carbonates magnésiens dans leurs tests.

Variétés de roches calcaires

Elles sont très nombreuses. Parmi les calcaires où l’origine organique prédomine, on peut citer tout d’abord la craie. C’est une roche blanche, tendre, poreuse, à grain très fin. Elle est essentiellement formée par l’accumulation de tests d’organismes planctoniques marins : Foraminifères et surtout Coccolithophoridés. Ceux-ci sont des Algues unicellulaires portant au niveau de leur membrane externe des plaquettes calcaires, les coccolites, qui ont une forme de petit disque elliptique à structure fibroradiée. La craie s’est formée dans des mers peu profondes (300 à 400 m au maximum), comme celles qui recouvraient le Bassin parisien durant le Crétacé. L’accumulation de tests de Foraminifères est à l’origine de nombreuses roches. C’est le cas du banc royal du Lutétien (Tertiaire) du Bassin parisien, qui est surtout constitué de tests de Milioles. La pierre à liards, datant de la même époque, résulte de l’accumulation de grands Foraminifères, les Nummulites, qui ont une forme de disque dont le diamètre peut atteindre 1 ou 2 cm. Les Alvéolines, les Globigérines, les Orbitolines, etc., forment une part importante des calcaires du Secondaire et du Tertiaire, tandis que des calcaires à Fusulines sont connus à la fin de l’ère primaire. Les articles des Oursins et des Crinoïdes peuvent donner naissance aux calcaires à Entroques, qui sont des roches assez grossières, miroitantes, car chaque pièce du squelette de ces animaux est constituée par un cristal unique de calcite à faces brillantes. Ces calcaires sont particulièrement abondants au Primaire : Dévonien et Carbonifère. Les Lumachelles sont surtout formées de débris de Lamellibranches. Le banc à vérins de la région parisienne renferme de grandes quantités de moules de petits Gastéropodes allongés, les Cérithes ; il a servi à construire une grande partie des parapets des quais de la Seine. Les faluns sont des roches peu consolidées, constituées par un mélange de fragments de coquilles variées et de sable. Parmi les calcaires construits, les principaux sont des calcaires récifaux, qui sont l’œuvre de Coraux : récifs à Stromatolithes du Précambrien, récifs à Stromatopores, Tabulés, etc., du Dévonien. Les Rudistes, qui sont de gros Lamellibranches fixés, forment des barres calcaires impressionnantes dans le Crétacé de Provence.

Parmi les calcaires principalement formés par précipitation chimique, on trouve les travertins, roches très fines et renfermant souvent de délicates empreintes d’animaux ou de végétaux, comme le travertin de Sézanne. Les calcaires oolithiques, particulièrement abondants au Jurassique, sont constitués de petites boules de quelques fractions de millimètre de diamètre, à structure concentrique. Leur centre est occupé par une particule détritique : grain de sable ou fragment de coquille ; les enveloppes successives sont en calcite. Les oolithes se forment en milieu agité. Dans les mers actuelles on en a trouvé au large de la Floride, près de Gabès (Tunisie), dans les étangs languedociens (Leucate, La Palme). Leur genèse est probablement liée, de façon indirecte, à l’activité de Bactéries et d’Algues inférieures. Les cargneules sont des roches dolomitiques caverneuses fréquentes au Trias.

Utilisations

Les calcaires sont souvent de bons matériaux de construction. Ils entrent pour une part essentielle dans la fabrication des ciments. Ils sont également utilisés pour l’amendement des terres trop argileuses. Lorsqu’ils sont particulièrement purs, ils sont employés dans l’industrie chimique (fabrication de carbonate de sodium [procédé Solvay], fabrication d’oxyde d’aluminium [procédé Bayer]) ou dans l’industrie métallurgique comme fondants de certains minerais de fer. Recristallisés par le métamorphisme, ils peuvent être polis (marbres). Les calcaires très fins ont été utilisés comme pierre lithographique, et les grands cristaux de calcite pure étaient autrefois très recherchés pour la confection de niçois destinés à polariser la lumière dans certains instruments d’optique.

M. S.

➙ Coquillier (calcaire) / Pétrographie / Roche.