22
Roche sédimentaire CALCAIRE Propriétés et utilisation

Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire CALCAIRE

Propriétés et utilisation

Page 2: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaireCalcaire

Aspects Matériaux - Ressources

Aspects environnementaux

Aspects géotechniques

Page 3: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire CALCAIRE

Aspects Matériaux Ressources

Page 4: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire CalcaireAspects Matériaux - Ressources

Le calcaire peut présenter un très grand nombre de variétés de roches avec une taille variabledes cristaux, une porosité importante ou quasi inexi stante, une stratification visible ou non.Il est donc impossible de prédire un comportement m écanique, une durabilité à partir de cette simple désignation.

Les calcaires sont souvent employés comme pierres d imensionnelles pour la construction,la décoration et comme granulats mais là encore il e st nécessaire d’en préciserles caractéristiques pour connaître les limites d’e mploi.

Le Calcaire est aussi la matière première indispens able pour la fabrication de la chauxet du ciment.

Page 5: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Pierres décoratives dimensionnelles

Pierre de Vers Pierre de Ruoms

Pierre de ComblanchienPierre des Lens Pierre de Castillon

Pierre de Tavel

Roche s édimentaire CalcaireAspects Matériaux - Ressources

Page 6: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

CalcaireLiants hydrauliques - Ciments

Aspects Matériaux - Ressources

Le Ciment est un m élange de clinker (voir définition ci-après),de Gypse et d’additions minérales éventuelles.

Il ne faut pas confondre Ciment et Béton.

Le béton est composé de ciment (300kg/m3) mais surto ut de granulats(sable et graviers) à hauteur de 1900 kg /m3.

La consommation annuelle par habitant en France est de l’ordre de 350 kg.

Page 7: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Produits crus

Calcaire ( apport CaO)Argiles ( apport SiO2, Al2O3, Fe2O3)

Composition

CaO ou C 60 à 80%SiO2 ou S 20 à 30%Al2O3 ou A 2 à 8%Fe2O3 ou F 1 à 5%

Cuisson à 1450 °°°°C

Déshydratation des argilesDécarbonatationCombinaison Calcium, Silicium, Aluminium, FerFormation silicates et aluminates

Aspects Matériaux - Ressources

Calcaire - Le Clinker

Symbole cimentier :CaO CSiO2 SAl 2O3 AFe2O3 FMgO M

H2O H_

SO3 S_

CO2 C

Page 8: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Aspects Matériaux - RessourcesCalcaireFabrication du Ciment

Page 9: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Aspects Matériaux - Ressources

Calcaire - Les Cimenteries

Les cimenteries sont implantées sur les carrières

de calcaire

Même si les désignations

sont identiques,les ciments sont

spécifiques du lieu de production.

Page 10: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire CALCAIRE

Aspects Environnementaux

Page 11: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Environnementaux

Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur,de grands réservoirs d’eau qu’il convient de surveiller particulièrementpour éviter tout risque de pollution.

Les cavités qui renferment les aquifères sont en communication directeavec la surface par l’intermédiaire de fissures.

Les risques de pollution sont beaucoup plus grands que dans les roches sédimentaires détritiques qui présentent une capacité de filtration.

Page 12: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire CALCAIRE

Aspects G éotechniques

Page 13: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

Les massifs calcaires, sous l’effet de l’action de l’eau,vont acquérir un modelé dit karstique .

Reliefs ruiniformes, canyons, grottes, avens caractérisentce modelé particulier.

La recherche de cavités s’impose comme une nécessitépour ouvrir une carrière, réaliser un ouvrage de génie civil.

Page 14: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Définition :

KARST: Région de Croatie - (du Croate) Pierre nue

Altération et Erosion en milieu calcaire

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

Page 15: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Les Minéraux (à forte solubilité)

La Calcite CaCO3

La Dolomite (Ca,Mg) (CO3)2

Mais aussi

Le Gypse CaSO4, 2H2O

Les Roches

Calcaires

Calcaires dolomitiques

Dolomies

Roche s édimentaire - Calcaire

Aspects Géotechniques

Page 16: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Présence d’un sol,d’une couverture végétale

Cette dissolution sera d’autant plus importante que l’eau sera en contact prolongé avec la roche.

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

Présence d’une couverture neigeuse ou de glace

Page 17: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Quelques équilibres chimiques

CaCO3 + H+ + HCO3- ���� Ca(HCO3)2

En zone tropicalele taux de CO2 atm ����

Formation de calcairedans les mers chaudes

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

En zone polairele taux de CO2 atm ����

Dissolution du calcairedans les eaux froides

Page 18: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

La dissolution du calcaire dépend de plusieurs para mètres :

La TempératureL’agressivité de l’eau (Taux CO2)L’agressivité du milieu (Matière Organique)

Page 19: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

La formation du karstrépond donc à plusieurs conditions

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

Ensemble rocheux Ensemble rocheux éépais et massifpais et massif(pas ou peu stratifi(pas ou peu stratifiéé))

Configuration Configuration ggééologique ologique permettant la permettant la rréétention dtention d ’’eaueau(assise marneuse (assise marneuse ou argileuse)ou argileuse)

Infiltration dInfiltration d ’’eaueau(donc fracturation)(donc fracturation)

Roches Roches contenantcontenantdes des minmin ééraux raux solublessolubles

Du tempsDu temps ……exemple :10 millions d’années pour dissoudreun massif de calcaire de 400 m d’épaisseur

Page 20: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Les rôles du Karst:

LE PIÈGE à Minerais (la bauxite)à Pétroleà Eau

LE REFUGE habitat troglodyte

LE LOISIR escalade, spéléo, campings

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

Page 21: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Des dimensions :

La grotte des Mammouths (U.S.A.)

563 km de réseau

Le gouffre Mirolda (Haute Savoie)

1520 m de profondeur

La salle principale d’Orgnac

80 m de haut 300 m de long

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques

Page 22: Roche sédimentaire CALCAIRE - FUN-MOOC€¦ · Roche sédimentaire - Calcaire Aspects Environnementaux Les régions calcaires, sèches en surface, sont en profondeur, de grands réservoirs

Les principales figures du karst

Les Dolines Les Canyons

Les Lapiaz Les avens et grottes

Les microstructures

Les reliefs ruiniformes

Roche s édimentaire - CalcaireAspects Géotechniques