Calcaire

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Calcaire
Calcaire perforé, Prádena de la Sierra, Ségovie, Espagne
Blocs de calcaire bruts de sciage de carrière

Les calcaires sont des roches s√©dimentaires, troisi√®mes par ordre d'abondance apr√®s les schistes et les gr√®s, facilement solubles dans l'eau (voir karst), compos√©es majoritairement de carbonate de calcium CaCO3 mais aussi de carbonate de magn√©sium MgCO3. Lorsque la roche comporte une proportion non n√©gligeable d'argile, on parle plut√īt de marne. Ils se forment par accumulation, au fond des mers, √† partir des coquillages et squelettes des microalgues et animaux marins. C'est en France, en Suisse et en Belgique la roche la plus courante qui compose autant des montagnes (Alpes, Jura, Pyr√©n√©es) que des plaines (Champagne), bassins (Bassin parisien) ou des plateaux (Ardenne). Le calcaire est reconnaissable par sa teinte blanche et g√©n√©ralement la pr√©sence de fossiles. Il est la base de nombreux mat√©riaux.

Nettoy√© de ses impuret√©s et r√©duit en une poudre fine de g√©n√©ralement 40 microns, le calcaire porte le nom de blanc de Meudon ou blanc d'Espagne. Il est utilis√© pour occulter provisoirement une vitrine d√©saffect√©e, d√©corer les fen√™tres lors de N√∂el ou P√Ęques, fortifier les pelouses, nettoyer vitres, marbres, cuivres, √©tains et bronzes. M√©lang√© √† de l'huile de lin, le blanc d'Espagne devient mastic de vitrier. M√©lang√© √† du savon et √† de la glyc√©rine, le calcaire devient une ¬ę pierre d'argent ¬Ľ ou ¬ę pierre d'argile ¬Ľ, un produit de nettoyage multi-usages.

  • La craie est une roche calcaire form√©e par une accumulation de squelettes calcaires des microalgues (exemple : les Coccosphaerales) et animaux marins (exemple : les foraminif√®res) dans la zone de suintement p√©lagique (voir lysocline pour des informations sur la dissolution de la calcite).
  • Le tuffeau est de la craie micac√©e ou sableuse √† grain fin, de couleur blanche ou cr√®me parfois jaun√Ętre, contenant quelques paillettes de mica blanc (muscovite).
  • La calcite est le polymorphe d'origine secondairement g√©ologique du carbonate de calcium. Le polymorphe d'origine primairement biog√©nique est l'aragonite (exemple d'aragonite : le squelette des coraux hermatypiques).

La concentration du calcaire dans l'eau potable ou duret√© s'exprime en ¬ę degr√© fran√ßais ¬Ľ. Un degr√© correspond √† 4 mg/l de Ca. La pr√©sence de calcaire dans l'eau ne pr√©sente pas d'inconv√©nient pour la sant√©, bien au contraire. Il n'y a donc pas de teneur maximum r√©glementaire.

En revanche une dureté trop élevée peut être source de désagréments à l'usage (entartrage, difficulté à faire mousser le savon, linge rèche). Les eaux distribuées dans la plupart des régions calcaires de France sont dans ce cas (Bassin parisien, Causses, Préalpes, Piémont pyrénéen).

Sommaire

Formation

Précipitation du carbonate de calcium

Le carbonate de calcium se forme dans les milieux aquatiques (le plus souvent dans l'eau de mer). Il r√©sulte de la pr√©cipitation d'ions dissous. Cette pr√©cipitation suit la r√©action :

\mathrm{Ca^{2+} + 2\,(HCO_3^{-}) \leftrightarrow CaCO_3 + CO_2 + H_2O}

Cette précipitation est facilitée par les organismes à coquille ou carapace (mollusques, oursins, coraux, algues planctoniques...), par la respiration des êtres vivants, ou par le brusque dégazage des eaux.

Formation des roches calcaires

Les calcaires sont assez souvent fossilifères.

Les calcaires peuvent se former en milieu continental (tufière, stalactites, stalagmites), lacustre, ou (le plus souvent) en milieu océanique.

Il existe plusieurs modes de formation des roches calcaires, ou roches carbonat√©es :

  • par pr√©cipitation (calcaire chimique) :
    • la lente s√©dimentation et/ou l'accumulation des √©l√©ments microscopiques obtenus par pr√©cipitation (voir paragraphe pr√©c√©dent), et leur consolidation par la diagen√®se, aboutit √† la formation de la roche calcaire. Ces calcaires sont souvent fossilif√®res ;
    • le brusque d√©gazage d'une eau souterraine arrivant √† l'air libre (grotte, source) ou soumise au pr√©l√®vement par des v√©g√©taux du CO2, peut provoquer une pr√©cipitation localis√©e produisant, selon les circonstances, des travertins, ou des stalactites et stalagmites. Ces calcaires form√©s en milieu continental sont rarement fossilif√®res ;
  • par action des √™tres vivants (calcaire biog√®ne). Ils peuvent r√©sulter d'une forte accumulation de coquilles ou de carapaces calcaires (intactes ou en d√©bris), comme la craie, ou √™tre bioconstruits (calcaire r√©cifal). Ils sont toujours fossilif√®res ;
  • par √©rosion (calcaire d√©tritique), par exemple les br√®ches calcaires ou ophicalcite.

Caractéristiques physiques

√Ä cause des usages dans le b√Ętiment et les travaux publics, les caract√©ristiques m√©caniques des calcaires sont importantes, d'autant que tr√®s variables. Les calcaires peuvent √™tre soit tr√®s adapt√©s, soit inutilisables, dans les divers usages auxquels ils sont destin√©s (il n'y a aucune commune mesure entre un marbre et une craie). On les soumet √† divers essais : la r√©sistance √† l'usure par frottement mesur√©e par l'essai Micro-Deval en pr√©sence d'eau et l'essai de r√©sistance aux chocs (aptitude √† se casser) par l'essai Los Angeles[1].Les pierres calcaires sont souvent de couleur blanche .

Caractéristiques chimiques

Le calcaire peut √™tre identifi√© car il peut √™tre dissous par les acides tel que l'acide chlorhydrique en solution, l'acide √©thano√Įque ou ac√©tique contenu dans le vinaigre ou encore par l'acide tartrique (il forme alors du tartrate de calcium et du CO2). Le chauffage aux environ de 900 ¬įC produit l'oxyde de calcium ou chaux vive avec du CO2. Cette chaux vive r√©agit vigoureusement avec l'eau pour produire la chaux √©teinte ou hydroxyde de calcium. Des suspensions de chaux dans l'eau (eau de chaux) r√©pandues sur les murs (chaulage) r√©absorbent le CO2 de l'air et les couvrent d'une couche de carbonate de calcium.

Composition minéralogique et couleur

Il est compos√© d'au moins 70 % de calcite et peut contenir de la silice, de l'argile et de la mati√®re organique ainsi quelques autres min√©raux dont les plus courants sont la dolomite, l'aragonite et la sid√©rite, qui influent sur sa couleur. En g√©n√©ral blanc, le calcaire existe aussi dans des teintes de jaune, gris, brun ou m√™me noir.

Typologie

  • calcaire oolithique
  • calcaire saccharo√Įde
  • calcaire lit√©
  • calcaire massif
  • calcaire lithographique
  • calcaire pisolithique

Transformations du calcaire

Métamorphisme

Calcaire mélangé

  • Le calcaire m√©lang√© avec de l'argile donne de la marne.
  • La pr√©sence de rognons et de bancs de silex, et de chaille t√©moigne de la pr√©cipitation de la silice dissoute dans l'eau de mer, qui est issue de la diagen√®se des squelettes enfouis, lors de la formation du calcaire.
  • Le calcaire m√©lang√© √† de la serpentine est une ophicalcite.

√Črosion

Les falaises d'√Čtretat sont en craie, un type de calcaire.
  • L'√©rosion marine des affleurements de calcaires en Haute-Normandie donne des reliefs en creux (portes) et des aiguilles.
  • La dissolution des calcaires solides et massifs forme des surfaces aux model√©s particuliers : les lapiaz.

Modelés karstiques

Selon le type de calcaire, celui-ci est plus ou moins r√©sistant et plus ou moins soluble dans les eaux acides. Ces ph√©nom√®nes de dissolution des calcaires, via circulation des fluides dans les diverses fractures et cassures, sont appel√©s ph√©nom√®nes karstiques (grottes, dolines, pertes, aven, etc.). Le calcaire ainsi dissout peut se repr√©cipiter sous forme de stalactites et stalagmites dans les grottes.

Utilisations

Les roches de calcaires sont utilis√©es :

  • comme mat√©riau en sculpture (technique de la taille directe) ;
  • comme roche √† b√Ętir utilis√©e dans la construction : par exemple, la pierre de Caen a servi √† √©difier de nombreux √©difices religieux au Moyen √āge. Cet usage est √† pr√©sent marginal dans la construction. La taille de pierre est un m√©tier de la restauration des monuments historiques ;
  • comme mat√©riau d'empierrement de la voirie : macadam, graves calcaires, ballast, d'un usage tr√®s fr√©quent ;
  • comme sable et granulat dans la fabrication des b√©tons, plus rarement dans les enrob√©s bitumineux, pour les calcaires les plus durs ;
  • comme charge min√©rale pulv√©rulente dans divers produits industriels (plastiques, peintures, colles, r√©currents...) ;
  • comme fondant dans la fusion du verre (en sable) et dans la fusion des m√©taux ferreux (en castines) ;
  • comme amendement calcique agricole pour lutter contre l'acidification du sol ;
  • comme apport de calcium, dans l'alimentation des animaux d'√©levage ;
  • comme mati√®re premi√®re entrant dans la fabrication du ciment ;
  • comme ¬ę blanc de Meudon ¬Ľ, ¬ę blanc d'Espagne ¬Ľ, de Toulouse, ou encore de Champagne (Troyes).

Les productions en France sont :

  • granulats calcaires de carri√®res : 101 700 000 tonnes en 2004[2] ;
  • calcaires industriels : 3 170 800 tonnes en 2005[2] ;
  • amendements calciques: 1 400 000 tonnes en 2003[3] ;
  • blanc de Meudon et d'Espagne (calcaire r√©duit en poudre fine habituellement de 40 microns).

Le calcaire calciné produit de la chaux dont les usages sont multiples.

Notes et références

Voir aussi

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Regardez d'autres dictionnaires:

  • calcaire ‚ÄĒ [ kalk…õr ] adj. et n. m. ‚ÄĘ 1751; lat. calcarius, de calx ¬ę chaux ¬Ľ; cf. calci(o) 1 ‚ô¶ Qui contient du carbonate de calcium. Eau calcaire. Pierre calcaire. ‚áí castine, liais, meuli√®re, travertin, tuf. G√©ol. Terrain, roche calcaire, contenant plus de ‚Ķ   Encyclop√©die Universelle

  • CALCAIRE ‚ÄĒ adj. des deux genres T. de G√©ologie et de Chimie. Il se dit Des terres, des pierres, etc., que l action du feu peut changer en chaux, telles que la craie, le marbre, la pierre √† chaux, les coquilles, etc. Terrain calcaire. Pierre calcaire.… ‚Ķ   Dictionnaire de l'Academie Francaise, 7eme edition (1835)

  • CALCAIRE ‚ÄĒ adj. des deux genres T. de Chimie Qui peut √™tre chang√© en chaux, sous l‚Äôaction du feu, en parlant de la craie, du marbre, de la pierre √† chaux, des coquilles, etc. Pierre calcaire. Mati√®re calcaire. Il signifie aussi Qui contient de la chaux,… ‚Ķ   Dictionnaire de l'Academie Francaise, 8eme edition (1935)

  • calcaire ‚ÄĒ (kal k√™ r ) adj. 1¬į¬†¬†¬†Qui est de la nature de la chaux, o√Ļ il y a de la chaux. Terrain calcaire. Mati√®re calcaire. ‚Äʬ†¬†¬†Pour l incr√©dule, les montagnes sont des protub√©rances de pierres calcaires ou vitrescibles, CHATEAUBR. G√©n. III, 45. 2¬į¬†¬†¬†S. m ‚Ķ   Dictionnaire de la Langue Fran√ßaise d'√Čmile Littr√©

  • calcaire ‚ÄĒ nm. P√éRA √Ä SH√Ē <pierre √† chaux> (Albanais.001, Cordon) ; kalk√©ro (001). E. : Veine ‚Ķ   Dictionnaire Fran√ßais-Savoyard

  • Calcaire corallien ‚ÄĒ Calcaire corallien, avec en partie sup√©rieure des stromatopores, dont des fragments bioclastiques ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Calcaire Lut√©tien ‚ÄĒ Le calcaire lut√©tien (ou calcaire du Lut√©cien, anciennement appel√© ¬ę calcaire grossier ¬Ľ d√®s la moiti√© du XVIIIe si√®cle) est une roche calcaire tr√®s indur√©e, homog√®ne, de la r√©gion parisienne, utilis√©e pour de nombreuses… ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Calcaire grossier ‚ÄĒ Calcaire lut√©tien Le calcaire lut√©tien (ou calcaire du Lut√©cien, anciennement appel√© ¬ę calcaire grossier ¬Ľ d√®s la moiti√© du XVIIIe si√®cle) est une roche calcaire tr√®s indur√©e, homog√®ne, de la r√©gion parisienne, utilis√©e pour de… ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Calcaire coquillier ‚ÄĒ utilis√© comme pierre de taille ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • Calcaire grossier ‚ÄĒ (spr. kalk«ür grossjńď, Grobkalk), altterti√§re Ablagerung des Pariser Beckens, s. Terti√§rformation ‚Ķ   Meyers Gro√ües Konversations-Lexikon


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