Fiche ressource n 1b : à la découverte des roches calcaires et des roches granitiques

Transcription

1 Fiche ressource n 1b : à la découverte des roches calcaires et des roches granitiques Les roches calcaires : Les calcaires sont des roches sédimentaires, facilement solubles dans l eau. Lorsque la roche comporte une proportion non négligeable d argile, on parle plutôt de marne. SOMMAIRE 1) Formation 2) Caractéristiques physiques 3) Caractéristiques chimiques 4) Composition minéralogique et couleur 5) Utilisation 1) Formation : Ils se forment par accumulation, au fond des mers, à partir des coquillages et des squelettes des animaux marins. C est en France, la roche la plus courante qui compose autant des montagnes (Alpes, Jura, Pyrénées) que des plaines (Champagne), bassins (bassin parisien) ou des plateaux (Ardenne). Le calcaire est reconnaissable par sa teinte blanche et généralement la présence de fossiles. Les calcaires contiennent souvent de nombreux fossiles. A la mort de ces animaux, les coquilles tombent au fond de l eau et se cimentent entre-elles (sédimentent) par précipitation du calcaire dissout. On obtient une roche calcaire dure contenant des coquilles fossilisées. Les roches calcaires se forment par précipitation du calcaire dissout dans l eau.

2 2) Caractéristiques physiques : À cause des usages dans le bâtiment et les travaux publics, les caractéristiques mécaniques des calcaires sont importantes, d autant que très variables. Les calcaires peuvent être soit très adaptés, soit inutilisables, dans les divers usages auxquels ils sont destinés (il n y a aucune commune mesure entre un marbre et une craie). 3) Caractéristiques chimiques : Le calcaire peut être identifié car il peut être dissout par les acides tels que l acide chlorhydrique en solution ou le vinaigre. Le chauffage aux environ de 900 C produit de la chaux vive avec du CO2. La concentration du calcaire dans l eau potable ou dureté s exprime en «degré français». La présence de calcaire dans l eau ne présente pas d inconvénient pour la santé, bien au contraire. Il n y a donc pas de teneur maximum réglementaire. En revanche une dureté trop élevée peut être source de désagréments à l usage (entartrage, difficulté à faire mousser le savon, linge rèche). Les terrains calcaires sont généralement karstifiés, c est-à-dire modelés par la dissolution et l érosion dues aux eaux de ruissellement et d infiltration. Cette forme d évolution se manifeste par des grottes, gouffres, canyons, lapiaz et autres formes dites karstiques. 4) Composition minéralogique et couleur : Il est composé d au moins 70 % de calcite et peut contenir quelques autres minéraux dont les plus courants sont la dolomite, l aragonite, la silice, la sidérite et l argile, qui influent sur sa couleur. En général blanc, le calcaire existe aussi dans des teintes de jaune, gris ou brun. * Le calcaire métamorphisé donne du marbre. * Le calcaire mélangé avec de l argile donne de la marne. * La présence de rognons et de bancs de silex et de chaille témoigne de la précipitation de la silice dissoute dans l eau de mer, qui est issue de la diagenèse des squelettes enfouis, lors de la formation du calcaire.

3 5) Utilisations : Les roches calcaires sont utilisées : * Comme matériau en sculpture (technique de la taille directe). * Comme roche à bâtir. * Comme matériau d empierrement de la voirie : macadam, graves calcaires, ballast, d un usage très fréquent. * Comme sable et granulat dans la fabrication des bétons, plus rarement dans les enrobés bitumineux, pour les calcaires les plus durs. * Comme charge minérale pulvérulente dans divers produits industriels (plastiques, colles, récurrents...). * Comme fondant dans la fusion du verre ( en sable) et dans la fusion des métaux ferreux (en castines). * Comme amendement calcique agricole pour lutter contre l acidification du sol. * Comme apport de calcium, dans l alimentation des animaux d élevage. * Comme matière première entrant dans la fabrication du ciment. Les productions en France sont : * Granulats calcaires de carrières : tonnes en * Calcaires industriels : tonnes en Les roches granitiques : Le granite et ses roches associées forment l essentiel de la croûte continentale de la planète. Presque tous les pays du monde exploitent une ou des carrières de granite. (Canada-Québec, États-Unis, Norvège, Brésil, Inde, Chine. Dans certaines régions du monde (Afrique du Sud, Nord Est du Brésil, Nord Ouest de l Australie), ils constituent jusqu à 75 % de la surface des roches exposées. Il ne faut pas confondre granite et granit. Ce dernier terme est un terme technique utilisé par les marbriers. Il ne définit pas une roche spécifique : le granit est un type de roche non poreuse (l eau n y pénètre pas), imperméable (l eau ne la traverse pas) et cohérente (elle ne s effrite pas sous la pression des doigts, car elle est formée d éléments fortement soudés entre eux). SOMMAIRE 1) Formation 2) Composition 3) Propriétés du granit 4) Utilisation

4 1) Formation : Les granites sont d origine plutonique, par opposition aux roches effusives d origine volcanique comme le basalte. Ils se forment en profondeur par refroidissement très lent du magma, mélangé à d autres roches. Les minéraux cristallisent alors dans un certain ordre : d abord les micas, puis les feldspaths, enfin les quartz. Certains granites naissent de la fusion de la croûte continentale lors d une collision entre deux plaques tectoniques. 2) Composition : C est une roche acide formée de minéraux en grains (cristaux) tous visibles à l œil nu. C est une roche composée principalement de quartz, de feldspaths potassiques, et de micas. * le Quartz (SiO2) : caractéristique de la richesse en silice, les grains sont de formes irrégulières et d un gris vitreux. * le Feldspaths : cristaux réguliers quelquefois de grande taille et de couleur variable (blanche, grisâtre ou rosée). * le Micas : paillettes brillantes de couleur noire (biotite) ou argentée (muscovite).

5 3) Propriétés du granit : Les granits sont des roches dures, non calcaires, d aspect cristallin. Elles sont de couleur foncée. Les caractéristiques du granit : * Il est plus dur que l acier et aussi léger que l aluminium. * La résistance à la compression du granite est supérieure à celle des bétons haute performance. * Il est incombustible. * Les minéraux silicatés tels le quartz et le feldspath étant pratiquement inaltérables, le granite résiste bien aux ambiances agressives sans changement de teinte. Les acides, sauf l acide fluorhydrique, n ont que très peu d action sur le granite * Il est inusable : Sa dureté lui confère dans le temps une parfaite tenue de son état de surface. Sa résistance à l usure le destine particulièrement aux revêtements de sols. * Il est très résistant aux chocs * Il est non conducteur et amagnétique.

6 4) Utilisation : Les utilisations sont multiples et variées : * Matériau de construction, les maisons sont construites à l aide de blocs granitiques, * empierrement, * sculpture, * comptoir, * Matériau noble utilisé de par le monde pour la fabrication de monuments funéraires, dallage, bordure de trottoir, pavés pour la voirie, depuis les années 1980 ornement de cuisines et salles de bain... ; De plus ils sont souvent à l origine de minéralisations dont l intérêt économique est évident.