Grès (géologie) - Définition

Introduction

Grès (géologie)
Morceau de grès (taille : 4 cm)
Catégorie	roche sédimentaire
sous-catégorie	roche détritique terrigène
Minéraux principaux	variable
Texture	sable consolidé
Couleur	variable (rouge, ocre, rose, vert, gris, blanc, jaune, marron, violet, doré et argenté)
Utilisation	pierre de construction, pierre à meule, pavage, sculpture
Densité	2,64 à 2,72 kg·dm-3
Dureté	roche très friable à cohérente, dure

Sable.

Le grès est une roche détritique, issue de l’agrégation et la cimentation (ou diagenèse) de grains de sable. Il peut s'agir d'une roche cohérente et dure. Ces grains sont souvent composés de silice (et parfois même de grains de feldspath et de micas noirs), mais ils peuvent avoir d’autres compositions. On parle alors plutôt d'arénite, en particulier si les grains sont carbonatés.

Formation

Les dépôts successifs de sable se retrouvent dans la stratification du grès. La cimentation des grains se fait par précipitation et cristallisation des sels dissous dans l’eau interstitielle. On appelle ce processus la « grésification ». La roche prend des couleurs différentes en fonction de la présence d'oxyde de fer.

Les grains, et le ciment entre ces grains peuvent avoir une composition différente selon l’origine et l’histoire de ce grès.

Si les grains sont peu cimentés, le grès est très poreux ; les couches géologiques constituées de tels grès peuvent former de bons réservoirs d'eau, de pétrole ou de gaz.

Érosion

Certains grès peuvent subir une altération rapide. Cette altération dépend de :

• La propension à absorber l’eau et à sécher, la circulation de l’eau dans les pores, le gel.
• La composition du ciment : les grains dans un ciment calcaire se déchaussent plus rapidement, suite à une dissolution plus rapide de ce ciment. Certaines constructions sont dans ce cas et nécessitent de fréquentes restaurations.
• La présence d’une matrice argileuse (plutôt que d'un ciment).

En s'altérant, le grès peut redevenir du sable et recommencer un cycle de sédimentation.

Modelés dus à l'érosion dans du grès

Une arche naturelle en grès, Parc national des Arches, Utah

L'érosion du grès peut donner lieu à des modelés pittoresques : Antelope Canyon

Le vent sculpte des cavités (taffoni) et des alvéoles dans le grès : Sainte Anne d'Evenos (France)

Les buttes de grès de Monument Valley

Différents grès

• Une arkose est un grès grossier, feldspathique, à peine lité, souvent issu de l'induration d’une arène granitique.
• Une psammite est un grès micacé.
• Un grès quartzeux, est composé uniquement de quartz.
• Un quartzite est un grès très siliceux à ciment siliceux, provient de la diagenèse ou du métamorphisme de sable quartzeux.
• Une grauwacke est un grès gris-sombre, brun... très dur, contenant en plus des grains de quartz d'autres éléments de roches diverses.

Composition minéralogique de quelques grès (en volume %)