Guide Complet sur les Roches : Caractéristiques, Types et Usages

Caractéristiques des Roches

Les roches possèdent diverses propriétés physiques et mécaniques qui déterminent leur utilisation. Parmi les plus importantes, on trouve la cohésion et la dureté.

Cohésion et Adhérence

C'est la force de liaison entre les particules. En fonction de leur cohésion, les roches sont classées comme suit :

• Cohérentes : Exigent un travail important pour le broyage.
• Friables : S'effritent facilement.
• Désagrégées : Formées de grains de sable.

Selon la source de leur adhésion, les roches sont classées comme suit :

• Roches agrégées : L'adhésion est assurée par des grains liés entre eux (ex: granite).
• Roches agglomérées : L'adhésion est réalisée au moyen d'un ciment (ex: roches clastiques).

Dureté des Roches

C'est la résistance qu'une roche oppose à la rayure.

• Roches tendres : Se découpent facilement avec des scies ordinaires (ex: travertin, tuf, marne).
• Roches semi-dures : Nécessitent des scies spéciales à dents dures (ex: calcaire, marbre, grès).
• Roches dures : Nécessitent une scie à abrasif (ex: calcaire cristallin, grès siliceux, serpentine, trachytes, diabase).
• Roches très dures : Nécessitent des scies au carbure de silicium ou au diamant (ex: granite, syénite, diorite, basalte).

Classification des Roches

Les roches sont classées en trois grandes catégories selon leur origine : ignées (ou éruptives), sédimentaires et métamorphiques.

Roches Igées (Éruptives)

Elles proviennent de la consolidation du magma situé profondément dans la lithosphère. Elles se sont solidifiées en atteignant la surface ou des zones proches, alors qu'elles étaient à l'état fluide.

Roches Plutoniques (Intrusives)

Aussi appelées intrusives ou hypogéniques, ce sont celles qui se sont solidifiées lentement dans la croûte terrestre, sans communication avec l'extérieur. Elles présentent une texture holocristalline, comme le granite.

Les roches les plus importantes de ce groupe dans la construction sont les suivantes :

• Granite
• Syénite
• Diorite
• Gabbro
• Péridot
• Serpentine

Granite

Il s'agit d'une roche plutonique, la plus abondante de toutes. Il se présente sous forme de masses cristallines.

Pour une utilisation en construction, il doit être durable, exempt d'imperfections telles que fissures, fentes ou nodules qui pourraient compromettre son intégrité structurelle. Il ne doit pas contenir de minéraux accessoires réversibles, susceptibles d'altérer ses propriétés mécaniques et physiques, ni de défauts pouvant modifier son aspect d'origine.

Il doit être facile à scier, tailler, polir et travailler.

Roches Volcaniques (Effusives)

Rhyolites ou Liparites

Les porphyres de quartz à prédominance de feldspath alcalin sont appelés rhyolites en raison de leur texture fluide, commune dans les variétés vitreuses.

Elle est similaire en composition au granite. Elle est de couleur claire : beige, grise et verte.

En construction, elle est utilisée sous forme de blocs de pierre ponce pour l'isolation thermique et acoustique. Elle est également employée comme matériau auxiliaire dans le processus de polissage des pierres naturelles, lors de la phase dite de rodage.

Basaltes

Le basalte est la roche volcanique la plus répandue, et sa composition minéralogique correspond à celle des gabbros. Les basaltes sont des roches généralement noirâtres, pouvant parfois prendre des tons sombres, rouge foncé ou verts. Ils sont généralement subdivisés en deux groupes principaux :

• Basaltes tholéiitiques
• Basaltes à olivine

Roches Sédimentaires

Processus de Formation

Le processus de formation des roches sédimentaires comprend plusieurs étapes :

1. Destruction : Des roches préexistantes par l'action de l'eau, de la glace, des intempéries, des tremblements de terre, etc.
2. Transport : Par l'eau, la glace ou l'air. Les produits de cette destruction peuvent être transportés en suspension, par charriage ou dissous (dans l'eau et la glace), ou par suspension éolienne.
3. Sédimentation ou Dépôt : Des matériaux, parfois mécaniquement (par diminution de la vitesse de transport ou autres raisons), parfois chimiquement (par évaporation du liquide porteur).
4. Transformation : Des sédiments en roche par consolidation, parfois due à l'adhésion entre les particules par séchage, compression des sédiments ou autres causes, parfois par remplissage des lacunes avec un liant cimentaire.

Types de Matériaux Sédimentaires

Agrégats

• De plus grandes tailles : Graviers et gros granulats (fraction retenue sur le tamis de 4 mm), utilisés pour le béton, le ballast, etc.
• Sables : Grains compris entre 4 et 0,2 mm.
• Poudres : Grains compris entre 0,2 et 0,063 mm.

Argiles

Les argiles sont des agrégats de masse friable, produits par la décomposition des silicates alumineux des roches ignées.

Elles sont de différentes couleurs, allant du blanc au rouge foncé ou même au jaune.

Elles sont grasses au toucher et exhalent une odeur de terre humide lorsqu'on souffle dessus.

Elles sont la matière première pour la fabrication de produits céramiques et de ciment.

La plasticité est une propriété physique que seule l'argile possède lorsqu'elle est trempée dans l'eau.

Roches Sédimentaires Compactes

Ce sont des roches issues de la lapidification de roches meubles (alluvions, galets et sable) par un ciment naturel. Lorsque les matériaux liés sont des sables, on les appelle grès ; s'il s'agit de plus gros agrégats, ce sont des conglomérats.

Grès

Ce sont des roches composées de grains de quartz et d'autres minéraux, cimentés par un liant naturel de même nature ou de nature différente.

Gypse (ou Algés)

C'est une roche sédimentaire saline, présente en grandes masses issues de dépôts évaporitiques de sel gemme et d'anhydrite.

Il existe dans la nature sous diverses formes : massive et compacte, fibreuse, lamellaire à gros cristaux, à grains fins, saccharoïde ou farineuse. Les variétés pures sont incolores et transparentes, ou blanches. Elles peuvent parfois être teintées de jaune (par le fer) ou de rouge foncé (par le carbone).

Calcaires

Ce sont des roches formées par la précipitation de bicarbonate dissous ou par double décomposition entre le sulfate d'ammonium et le carbonate de calcium.

Types de calcaires :

• Calcaire pisolithique
• Tuffeau
• Calcaire lithographique
• Stalactites
• Oolithes
• Calcaire fibreux

Calcaires Bioclastiques et Marbriers

Ils se composent de coquilles d'animaux marins cimentées avec du calcaire. Beaucoup d'entre eux sont appelés marbres, car ils permettent un bon polissage.

Roches Métamorphiques

Les roches métamorphiques résultent de la transformation de roches préexistantes sous l'effet de la chaleur, de la pression ou de fluides chimiquement actifs.

Gneiss

Ce sont des roches plus ou moins verdâtres, de composition similaire au granite, et contenant de nombreux minéraux accessoires.

Ardoises

Ce sont des roches à structure microcristalline, résultant du métamorphisme thermomécanique de sédiments argileux. Très rarement, elles peuvent provenir de roches basiques hypogéniques, affectées par un processus d'altération ultérieur.

Ardoises communes (Schistes)

Aussi connues sous le nom de pierre de toiture commune. Ce sont des roches issues de sédiments argileux, légèrement métamorphisées. Elles ont une structure laminaire très compacte, sont imperméables, grasses au toucher, élastiques et peu dures, ce qui facilite leur usinage (coupe, sciage, perçage, etc.).

Ardoises cristallines

Elles sont appelées aussi « schistes cristallins ».

Marbres

C'est un calcaire métamorphique, cristallin, granuleux, compact et cryptogranulaire. Il est presque entièrement constitué de grains de calcite groupés sans orientation particulière.