Calcaires, marbres et coquillages

Publié le: 31.May.2005

Falaises de calcaire - photo Participe Futur

Alcyon, le voilier qui est en train de cheminer de la mer Méditerranée jusqu'au Spitzberg, a longé d'immenses falaises calcaires sur la côte sud de l'Angleterre. On a souvent vu des photos de ces magnifiques falaises blanches, qu'on trouve aussi bien sur les côtes anglaises que françaises, ainsi qu'en Australie et à bien d'autres endroits encore. Vous êtes-vous déjà demandé de quoi ces roches étaient faites ?

Est-ce bien du calcaire ?

"Nom donné à un important groupe de roches sédimentaires très répandues, formées essentiellement par du carbonate de calcium", c'est ce que dit le dictionnaire...

On n'est pas plus avancé. En effet, le calcaire, avec son aspect blanc-jaunâtre, est une roche des plus communes : on en trouve quasiment partout.

Cependant, attention : un spécialiste vous dira que bien d'autres roches ont également un aspect blanc-jaunâtre. Et il vous citera de nombreux noms savants : dolomite, quartzite, gypse, anhydrite ... Mais alors comment fait-on la différence entre un calcaire et d'autres roches ?

Eh bien tout d'abord, le calcaire n'est pas très dur : il peut être rayé avec la pointe d'un couteau. Mais sa caractéristique principale est de réagir très fortement avec de l'acide chlorhydrique : dès qu'on verse une goutte de cet acide (même fortement dilué) sur du calcaire, il y a immédiatement de nombreuses petites bulles qui se forment, comme lorsqu'on ouvre un coca que l'on a trop secoué. Vous savez, désormais, pourquoi la plupart des géologues se promènent avec un petit flacon d'acide chlorhydrique dilué dans leur poche !

Cette expérience marche aussi avec du vinaigre, bien que le résultat soit beaucoup plus discret. En effet, tout comme l'acide chlorhydrique, le vinaigre dissout le calcaire. D'ailleurs, le calcaire se dissout facilement au contact de nombreux produits. C'est pourquoi, sur des produits de nettoyage, il est indiqué : " Ne pas utiliser sur du marbre ou sur des surfaces calcaires " (on expliquera ce qu'est le marbre un peu plus loin dans l'article).

D'où vient le calcaire ?

Le calcaire se forme dans l'eau, et peut avoir deux origines différentes :

une origine chimique: le calcaire peut se déposer par réaction chimique. C'est ce qu'il se passe, par exemple, dans votre bouilloire, si l'eau de votre robinet est très calcaire. Lorsque ce phénomène se passe dans nos maisons, on appelle le calcaire par un autre nom : le tartre.
une origine biochimique: la plupart des calcaires font partie de cette catégorie. Ce sont des calcaires constitués de nombreuses particules qui ont été formées par des organismes vivants (animaux ou plantes). Un des principaux exemples de ces particules sont les coquillages, qui ont tous été sécrétés (ou " construits ") par un animal.

Il y a des coquilles de toutes tailles. Ainsi, dans des calcaires grossiers, on peut retrouver des coquilles d'huîtres ou des coquilles Saint-Jacques.
A l'autre extrémité des tailles, dans le minuscule, la craie a aussi une origine vivante : ce sont les restes de l'enveloppe d'une algue microscopique appelée "coccolithophoridé".

Sur la photo, prise au microscope électronique à balayage (MEB), on voit ces petits éléments ronds et crénelés qui forment l'enveloppe de ces algues et qui sont les principaux constituants de la craie.

Les coccolithophoridés, qui existent encore à l'heure actuelle, font partie de ce qu'on appelle le plancton, dont se nourrissent, par exemple, les baleines.

Sur une plage de sable blanc... à l'époque des dinosaures !

Les plantes et les animaux marins qui forment des coquilles ou des squelettes en calcaire vivent de préférence dans des eaux chaudes. C'est le cas, par exemple, du corail, qui est un grand constructeur de récifs calcaires.

Cela signifie que, lorsque ces particules se sont formées, des eaux chaudes bordaient les côtes où l'on trouve aujourd'hui du calcaire. Cela correspondrait au climat qui règne, à l'heure actuelle, aux Bahamas.

D'ailleurs, si vous avez l'occasion d'y aller, observez le sable à la loupe : vous vous apercevrez que presque tous les grains de sable sont, en fait, des minuscules coquillages !

Mais revenons à la formation de nos falaises : nous disions donc que, sur les côtes où se trouvent actuellement des falaises calcaire, régnait un climat chaud et que de nombreux animaux et algues sécrétaient des quantités énormes de particules calcaires. Après la mort des algues ou des animaux, ces particules se sont déposées au fond de l'eau. De grandes épaisseurs de " coquilles " et autres petits morceaux calcaires se sont ainsi amassés au fond des océans. Ils ont ensuite été enfouis sous d'autres sédiments, et se sont solidifiés, petit à petit. C'est ainsi que se forment les épaisses couches de calcaire que l'on peut voir dans les falaises.

Il faut cependant se rappeler que nous parlons d'échelles de temps immenses et que la position et le contour des continents et des océans ont beaucoup changé au cours de ces millions d'années. Les calcaires se sont souvent déposés dans des mers ou des bassins océaniques qui n'existent plus aujourd'hui (suite au mouvement des plaques tectoniques ; explications dans l'article " à quoi ressemble le fond de la mer Méditerranée ? ").

Ainsi, les calcaires que l'on trouve dans le bassin Parisien, dans tout le nord de la France, en Belgique et en Angleterre sont relativement semblables : ils se sont tous formés en même temps, à l'époque des dinosaures, et dans le même " coin " d'océan. Par contre, les calcaires que l'on trouve dans les Alpes ne se sont pas les mêmes, car ils se sont formés dans un autre bassin océanique et donc dans des conditions très différentes.

Il n'y a pas de fossiles dans le marbre!

Comme nous venons de le décrire, le calcaire se dépose et se solidifie lentement, ce qui explique qu'on y retrouve souvent des fossiles magnifiques, très bien préservés.

Par contre, il arrive que des couches de calcaire se fassent enfouir beaucoup trop profondément et subissent des pressions et des températures très élevées. Le calcaire, qui a été un peu " cuit " (le terme précis est " métamorphisé "), se transforme alors en marbre. Aucun fossile ne subsiste après un tel traitement.

On peut donc faire facilement la différence entre un calcaire et un marbre (même si tous les deux réagissent au contact de l'acide chlorhydrique) en regardant si on y distingue des coquilles ou non.

Mais alors, comment se fait-il que l'on voit des coquilles dans les pierres du Parthénon, à Athènes ? Parce qu'il n'est que partiellement construit en marbre et que le reste est en calcaire !

En fait, il y a, à l'heure actuelle, une grande confusion entre le marbre et le calcaire : le problème est que, dans la construction, un calcaire qui a été poli est parfois baptisé " marbre "!

Ainsi, la prochaine fois que vous passez dans un grand hall d'immeuble, avec un sol fait de dalles de marbre polies... regardez si vous voyez des coquilles. Si vous en trouvez, ce n'est pas du marbre, c'est du calcaire !