Calcaire - Définition

Introduction

Calcaire perforé, Prádena de la Sierra, Ségovie, L’Espagne

blocs de calcaire bruts de sciage de carrière

Les calcaires sont des roches sédimentaires, troisièmes plus abondantes après les schistes et les grès, facilement solubles dans l'eau (voir karst), composées majoritairement de carbonate de calcium CaCO₃ mais aussi de carbonate de magnésium MgCO₃. Lorsque la roche comporte une proportion non négligeable d'argile, on parle plutôt de marne. Ils se forment par accumulation, au fond des mers, à 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, 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. Il est la base de nombreux matériaux.

Nettoyé de ses impuretés et réduit en une poudre fine de généralement 40 microns le calcaire porte le nom de blanc de Meudon ou blanc d'Espagne. Il est utilisé pour occulter provisoirement une vitrine désaffectée, décorer les fenêtres lors de Nöel ou Pâques, fortifier les pelouses, nettoyer vitres, marbres, cuivres, étains et bronzes. Mélangé à de l'huile de lin le blanc d'Espagne devient mastic de vitrier. Mélangé à du savon et à de la glycérine le calcaire devient une "Pierre d'argent" ou "Pierre d'argile" un produit de nettoyage multi-usages.

• La craie est une roche calcaire formée par une accumulation de squelette calcaire des microalgues (exemple: les coccolitophoridés) et animaux marins (exemple: les foraminifères) dans la zone de suintement pélagique (voir lysocline pour des informations sur la dissolution de la calcite).

• La calcite est le polymorphe d'origine secondairement géologique du carbonate de calcium. Le polymorphe d'origine primairement biogénique est l'aragonite (exemple d'aragonite : le squelette des coraux hermatypiques).

La concentration du calcaire dans l'eau potable ou dureté s'exprime en « degré français ». Un degré correspond à 4 mg/l de Ca. 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 eaux distribuées dans la plupart des régions calcaires de France sont dans ce cas (Bassin parisien, Causses, Préalpes, Piémont pyrénéen).

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. Ces formes karstiques sont le terrain de prédilection des spéléologues.

Formation

Précipitation du carbonate de calcium

Le carbonate de calcium se forme dans les milieux aquatiques (le plus souvent dans l'eau de mer). Ils résultent de la précipitation d'ions dissous. Cette précipitation suit la réaction :

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 carbonatées :

• Par précipitation (calcaire chimique) :
  • La lente sédimentation et/ou l'accumulation des éléments microscopiques obtenus par précipitation (voir paragraphe précédent), et leur consolidation par la diagenèse, aboutit à la formation de la roche calcaire. Ces calcaires sont souvent fossilifères.
  • Le brusque dégazage d'une eau souterraine arrivant à l'air libre (grotte, source) ou soumise au prélèvement par des végétaux du CO₂, peut provoquer une précipitation localisée produisant, selon les circonstances, des travertins, ou des stalactites et stalagmites. Ces calcaires formés en milieu continental sont rarement fossilifères.

• par action des êtres vivants (calcaire biogène). Ils peuvent résulter d'une forte accumulation de coquilles ou de carapaces calcaires (intactes ou en débris) ex : craie, ou être bioconstruits (calcaire récifal). Ils sont toujours fossilifères.

• par érosion (calcaire détritique), par exemple les brèches calcaires ou ophicalcite.