Grès (géologie)

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Grès (géologie)
Image illustrative de l'article Grès (géologie)
Morceau de grès (taille : 4 cm)

Catégorie roche sédimentaire
Sous-catégorie roche détritique terrigène
Principaux éléments chimiques variable
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

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[1]. 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[modifier | modifier le code]

La cimentation des grains se fait par précipitation et cristallisation des sels dissous dans l’eau interstitielle. On appelle ce processus la « grésification ».

Les grains, et le ciment entre ces grains peuvent avoir une composition différente selon l’origine et l’histoire de ce grès. Les dépôts successifs de sable se retrouvent dans la stratification du grès. La roche prend des couleurs différentes en fonction de la présence d'oxyde de fer.

Grès définis par leur ciment[modifier | modifier le code]

Une distinction s'opère entre grès suivant le ciment qui unit les grains[2].

Si les grains sont peu cimentés, le grès est très poreux. Le grès pouvait fournir des pierres à filtrer[3]. Plus récemment les couches géologiques constituées de tels grès peuvent former de bons réservoirs d'eau, de pétrole ou de gaz.

Grès siliceux[modifier | modifier le code]

Grès constitué de grains de quartz, en lumières polarisée et polarisée-analysée.

Grès à ciment d'opale, de calcédonite, de quartz

  • Quartzite Grès, dont le grès de fontainebleau qui servit à paver les rues de Paris avant qu'il ne soit supplanté par le granite Breton
  • 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.

Grès à ciment calcaire[modifier | modifier le code]

Les grès prennent le nom de poudingues lorsqu'ils sont formés de cailloux roulés empâtés dans un ciment calcaire ou argileux. Ils prennent le nom de brèches lorsqu'ils sont formés de cailloux anguleux réunis par un ciment plus ou moins abondant Les grès produisent des étincelles sous le choc de l'acier et ne font pas effervescence avec les acides. Ils sont souvent complètement blancs et parfois colorés en gris ou en rouge par certains oxydes métalliques et principalement des oxydes de fer. La cassure du grès est unie quelquefois brillante et quelquefois mate[3].

Grès à ciment dolomitique[modifier | modifier le code]

Grès à ciment calcaréo-argileux[modifier | modifier le code]

Grès argileux[modifier | modifier le code]

Grès ferrugineux[modifier | modifier le code]

Grès glauconieux[modifier | modifier le code]

Grès phosphatés[modifier | modifier le code]

Grès non définis par leur ciment[modifier | modifier le code]

Une autre tradition veut qu'on ignore le ciment pour désigner le grès. Le grès est défini par l'élément dont il est défini de manière singulière[2].

Grès micacé[modifier | modifier le code]

Article connexe : psammite.

Une psammite est un grès micacé.

Itacolumite[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Itacolumite.

Grès titanifères[modifier | modifier le code]

Article connexe : titane.

Arkoses[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Arkose.

Une arkose est un grès grossier, feldspathique, à peine lité, souvent issu de l'induration d’une arène granitique.

Grauwakes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Grauwacke.

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[modifier | modifier le code]

Composition minéralogique de quelques grès (en volume %)
types de grès Quartz Feldspath Mica Minéraux
argileux
chlorite Carbonates Divers
grès à spirifer 70 6 10 2 - 6 6
grès bigarré 65 20 11 - - - 4
grauwacke 41 35 9 1 11 11 2
arkose 35 23 3 16 4 1 8


Érosion[modifier | modifier le code]

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

Utilisations[modifier | modifier le code]

Les grès sont utilisés dans les constructions, la sculpture, la fabrication de meules naturelles et de pavés.

Maçonnerie et sculpture[modifier | modifier le code]

Le grès est une excellente pierre de construction non gélive, facile à travailler et à scier. Il doit être choisi soigneusement en rejetant les pierres fissurées, non homogènes, contenant des trous ou des inclusions de galets. Selon sa provenance la roche peut être colorée dans une infinité de nuances : ocre, rose, jaune, orangé, brun, gris, blanc, violacé… et veinée ou marbrée. On peut trouver des blocs de grès bruts de grandes dimensions.

Les applications dans le bâtiment sont très nombreuses, en particulier pour toutes les pierres de taille façonnées et sculptées : appui de fenêtre, seuil de porte, encadrement de fenêtre, linteaux, acrotère, marches d'escalier, margelle de puits, éviers en pierre, caniveau, monument, bordure de trottoir, colonne, etc.

Quelques exemples d'utilisation du grès
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Pavage à Paris[modifier | modifier le code]

Les rues de Paris étaient pavées en grès de Fontainebleau, jusqu’à ce qu’on le remplace par des granites bretons, moins glissants. Une partie des pavés de Paris sous Haussmann a aussi été extraite de carrières d'Orsay ; c'est une des raisons du prolongement de la ligne dite "de Sceaux" jusqu'à Orsay - (elle fut même prolongée jusqu'à Limours à d'autres fins).

Le grès se débite par sciage en plaques de dimensions importantes permettant de réaliser des dallages très résistants et décoratifs.

Divers[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. François Michel, Roches et paysages, reflets de l’histoire de la Terre, Paris, Belin, Orléans, brgm éditions, 2005, ISBN 2-7011-4081-1, p. 208
  2. a et b André Vatan. Manuel de sédimentologie. Éditions TECHNIP, 1967 google books
  3. a et b Louis Prud'homme. Cours pratique de construction, rédigé conformément au paragraphe 5 du programme officiel des connaissances pratiques exigées pour devenir ingénieur…Baudry, 1870. (Livre numérique Google)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • François Michel, Roches et paysages, reflets de l’histoire de la Terre, Paris, Belin, Orléans, brgm éditions, 2005 (ISBN 2-7011-4081-1), p. 208-213.
  • A. Foucaut & J.-F. Raoult, Dictionnaire de Géologie, Masson, coll. « Guides géologiques régionaux », Paris, 1980, 231 p., broché, 13 x 23 cm (ISBN 2-225-65461-1).

Lien externe[modifier | modifier le code]