Formation des roches

Après une sédimentation initiale, les sédiments de carbonates sont progressivement enterrés par de nouveaux sédiments qui les recouvrent. En termes géologiques, les roches calcaires et dolomitiques proviennent du sable et de la boue mélangés selon des procédés qui durent des milliers voire des millions d'années.

 

 

 

 

 


 

Ces procédés sont multiples :

COMPACTAGE

Le compactage réduit considérablement la porosité du sédiment carbonaté qui aurait sans cela une taille 50 % supérieure. Dans les carbonates, les compactages chimique et mécanique (voir les schémas suivants) ont lieu simultanément, ce qui favorise la cémentation du sédiment.

CÉMENTATION ET RECRISTALLISATION

La cémentation peut commencer sur le fond marin, mais se complète généralement au cours du processus de recouvrement de couches successives. Les sédiments tendres se durcissent progressivement pour former une roche dure. Au cours de cette phase, le carbonate de calcium est précipité dans les pores qui peuvent aussi être remplis par d'autres espèces chimiques présentes dans l'eau (ions).

Dans certains cas, le processus s'interrompt de façon prématurée donnant lieu à un calcaire tendre.

Un enfouissement plus profond entraîne la complète recristallisation de la roche carbonatée ; la roche se dissout progressivement à une échelle microscopique. En principe, les cristaux grossissent et détruisent les structures d'origine telles que les fossiles. Les géologues donnent le nom de « marbre » à cette roche. Elle peut également être formée par du calcaire entrant en contact avec du magma volcanique chaud.

FRACTURATION

Du fait des mouvements des plaques tectoniques, il est courant de trouver des roches totalement perturbées à la surface de la Terre. Bien que les dépôts se fassent en lits horizontaux dans la plupart des cas, ces derniers peuvent être inclinés, pliés ou même fracturés. Cela complique l'extraction sélective d'unités pures et la rend parfois plus coûteuse.

Les fractures sous forme de roches et notamment de carbonates sont importantes. Elles permettent la pénétration d'eau dans le système jusque-là fermé par une cémentation précoce.

DISSOLUTION 

Dans le groupe des carbonates, cela peut conduire à la dissolution des roches qui sont particulièrement proches de la croûte terrestre, ce qui favorise le développement des grottes.

Dans les gisements calcaires, ces grottes sont généralement remplies de matériaux argileux ou sablonneux. Ce phénomène est la cause de la contamination massive des pierres sur les bancs supérieurs des carrières.

Dans certains cas, cela entraîne des volumes importants de « sous-produits d'extraction ». Cela explique également une pratique courante dans l'industrie de la chaux, à savoir, le lavage soigneux des pierres vouées à la calcination.

ALTÉRATION CHIMIQUE

Les fractures peuvent également introduire de nouvelles impuretés dans le système. Les fluides utilisent cette voie détournée pour atteindre la roche carbonatée et réagir avec elle. Cela forme une nouvelle série de minéraux : les oxydes de fer et de manganèse, la pyrite ou « or des fous », le spath fluor mauve pour ne nommer que certains d'entre eux. 

Ces minéraux contaminent la roche carbonatée qui doit être triée, si l'on veut produire de la chaux pure.

De la dolomie (voir ci-dessous) peut également apparaître à ce stade. La roche calcaire se transforme parfois en roche dolomitique utilisable pour la production de chaux dolomitique. Toutefois, dans la plupart des cas, ce phénomène la pollue par des inclusions de dolomie, ce qui complique d'autant plus les opérations d'extraction.

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