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2.2 Classification des roches

2.2.1 Classification commerciale

Le monde de la construction (entrepreneurs, maîtres d’ouvrage, auteurs de projet, fournisseurs, …) utilise au quotidien des classifications dites commerciales, dont l’approche est fortement simplifiée afin d’en faciliter l’emploi. La classification commerciale proposée ici n’a donc pas de lien direct avec les classifications scientifiques développées par les géologues et dont les plus utilisées en Belgique sont présentées aux § 2.2.2 et §2.2.3. Cependant, les dénominations commerciales comme les classifications commerciales diffusées ont souvent donné lieu à des appellations erronées, des noms étant créés sans rapport avec la nature géologique ou la provenance de la pierre.

Dès lors, la classification commerciale présentée ci-après, établie en collaboration avec le CT ' Pierre et Marbre ', se rapproche fortement des classifications scientifiques afin d’éviter autant que possible les confusions nominatives. Elle est axée sur les trois grandes familles de roches définies précédemment et se subdivise comme suit :
  •    roches magmatiques :
    • granits
    • basaltes
  • roches sédimentaires :
    • grès et roches siliceuses
    • roches carbonatées :
      • calcaires gréseux
      • calcaires marbriers
      • calcaires non marbriers
    • ardoises, shales et schistes
  • roches métamorphiques :
    • ardoises, shales et schistes
    • gneiss
    • marbres.
Cette classification est utilisée par le moteur de recherche de la base de données des pierres naturelles qui donne accès aux fiches techniques. Sur celles-ci figurent la dénomination de référence, la dénomination commerciale ainsi que la description macroscopique et microscopique (pétrographie) de la pierre.

2.2.1.1 Roches magmatiques

Dans cette classification commerciale, nous appellerons 'granits' l’ensemble des roches plutoniques présentant de grands cristaux aisément discernables à l’œil nu (texture phanéritique), et 'basaltes' les roches volcaniques dont les cristaux sont, pour la plupart, invisibles à l’œil nu (texture aphanitique). Par rapport aux anciennes classifications (NIT 205), le terme granit (au sens large) est ici plus restreint puisqu’il ne couvre plus les roches métamorphiques.

Tableau 1 Roches magmatiques : différence de structure entre deux granits (1. Blanco Perla et 2. Rosa Porino) et deux basaltes (3. Belfast Black et 4. Oriental Basalt), chaque pierre étant représentée à la même échelle (grand côté : 4,5 cm).
Roches magmatiques
GRANITS
1

2
BASALTES
3

4

2.2.1.2 Roches sédimentaires

Les roches sédimentaires sont représentées par le plus grand nombre de catégories. Celles-ci reflètent la diversité des modes de formation et la nature même du matériau, qui induit inévitablement des caractéristiques mécaniques dissemblables et des applications différentes.

La première catégorie est celle des grès et roches siliceuses. Elle regroupe surtout des pierres utilisées dans le bâtiment pour le pavage et le dallage de voiries extérieures ainsi que pour la réalisation de murs en moellons. Il s’agit essentiellement de pierres au toucher rugueux, dont les tonalités varient souvent au sein d’une même fourniture.

Les roches carbonatées regroupent la grande majorité des pierres et ont été subdivisées en trois sous-groupes :
  • les calcaires gréseux ou détritiques possédant une fraction importante de minéraux autres que la calcite, comme du quartz et/ou de la glauconie
  • les calcaires marbriers
  • les calcaires non marbriers.
Ces deux derniers sous-groupes se différencient notamment lors du polissage. La distinction est très importante d’un point de vue architectural, car elle permet de déterminer si la pierre prend ou non un bon poli. En général, les pierres compactes, donc peu poreuses, donnent un meilleur poli que les pierres dites tendres (poreuses). Une pierre marbrière présente habituellement une densité supérieure à 2.500 kg/m3. Parmi les pierres non marbrières, on retrouve la majorité des pierres blanches françaises.

Tableau 2 Classification commerciale des roches sédimentaires.
Roches sédimentaires
Grès et roches siliceuses Grès du Bois d’Anthisnes
Grès du Bois d’Anthisnes (photo fournie par P. Dethier).
Roches carbonatées Calcaires gréseux Calcaire gréseux de Fontenoille (photo fournie par PMW).
Calcaire gréseux de Fontenoille (photo fournie par PMW).
Calcaires marbriers et non marbriers Calcaire marbrier fossilifère (Jura Gelb).
Calcaire marbrier fossilifère (Jura Gelb).
Ardoises, shales et schistes Réalisation en Mustang
Réalisation en Mustang (Black Shale of Pitangui).

La dernière catégorie, celle des ardoises, schistes et shales, chevauche les roches sédimentaires et les roches métamorphiques. Il est en effet très difficile pour le commun des mortels d’établir une limite entre le schiste purement sédimentaire et l’ardoise, schiste ayant subi un métamorphisme plus ou moins important. De plus, le vocabulaire français est moins précis et moins riche que le lexique anglo-saxon (et néerlandais). Le tableau 3 présente brièvement la terminologie de ces roches dans les trois langues en y associant le schéma de la structure de chacune d’elles (*).

Tableau 3 Terminologie trilingue des shales, ardoises et schistes (*).
Roches sédimentaires Roches métamorphiques
Sédiments meubles Sédiments indurés Faible métamorphisme (diagenèse) Métamorphisme plus marqué
Non laminaires Laminaires Sans clivage Avec clivage Moyen Elevé
Argile
Klei
Clay
Argilite
Kleisteen
Claystone
Argilite/shale
Schalie
Shale

Argilite
Argilliet
Argillite

Schiste/ardoise
Leisteen
Slate

Phyllade
Fylliet
Phyllite
Schiste
Schist
Schist
  Non laminaires Laminaires Sans clivage Avec clivage Moyen Elevé
(*) Les schémas sont empruntés à M. Sintubin

Ces roches appartiennent au grand groupe des "mudrocks" (littéralement "roches de boue") des géologues anglais. Ce groupe comprend tous les sédiments silicoclastiques constitués majoritairement d'éléments de la taille des silts (1/16 à 1/256 mm ou 0,062 à 0,004 mm) et des argiles (< 1/256 mm ou 0,004 mm).

Lundegard et Samuels (1980) désignent sous l’appellation "shales" des argiles compactées, plus ou moins riches en silts, présentant une fissilité parallèle à la stratification. Ils constatent qu’en Belgique, on utilise souvent sur le terrain le terme "schiste", qui s'applique à une roche indurée de granulométrie fine, affectée d'une schistosité, c.-à-d. d'un clivage dû à la simple réorientation des minéraux sous l'effet des pressions tectoniques (clivage de fracture). Toujours selon ces auteurs, les termes "ardoise" ou "phyllade"impliquent par contre un métamorphisme au cours duquel la plus grande partie des minéraux ont recristallisé et de nouvelles espèces sont apparues. Les minéraux ainsi développés sont allongés dans des plans perpendiculaires à la pression tectonique. Parallèlement à ces plans, la roche se débite en fines plaquettes luisantes, d'aspect finement cristallin (clivage de flux).

2.2.1.3 Roches métamorphiques

En ce qui concerne la classification commerciale des roches métamorphiques, il a été décidé de ne considérer que les catégories les plus communes, liées à deux faciès minéraux de texture opposée et macroscopiquement facilement reconnaissables : les roches foliées et les roches non foliées.

Tableau 4 Classification commerciale des roches métamorphiques.
Roches métamorphiques
Non foliées :
marbres
Foliées
Gneiss
Ardoises, schistes et phyllades
Marmer
Marbre de Carrare
Gneis
Shivakasi Yellow
 Leisteen, schist en fylliet
Schiste d’Herbeumont

Ces deux catégories sont aussi le reflet d’une composition chimique assez différente à l’origine et du métamorphisme subi.

Le schéma de la figure 3 présente les roches métamorphiques les plus courantes en fonction de leur degré de métamorphisme.


Fig. 3 Roches métamorphiques les plus courantes selon leur degré de métamorphisme.

Roches métamorphiques les plus courantes selon leur degré de métamorphisme.


La notion de marbre utilisée ici est clairement liée à l’origine de la pierre, soit une roche métamorphique et carbonatée.

Les gneiss sont, comme les granites (sens restreint), des roches composées de feldspath alcalin, de quartz et de mica. Les minéraux sont disposés par lits donnant un aspect rayé. La couleur d’ensemble est grise, rose, rougeâtre, plus rarement verdâtre. Les nombreuses variétés minéralogiques résultent de la nature des minéraux lourds (muscovite, biotite, amphibole, pyroxène, grenat, etc.). La disposition des minéraux et des lits détermine une nomenclature due à la texture (oeillée, rubanée, granitoïde, etc.).

Associés aux autres roches métamorphiques, les gneiss forment de vastes ensembles occupant environ 15 à 20 % de la surface de la terre.

2.2.2 Classification macroscopique

2.2.2.1 Introduction

Cette classification, empruntée aux Prescriptions techniques PTV 844, a été élaborée dans un but pragmatique par un groupe de travail composé principalement de géologues actifs dans le domaine de la pierre naturelle et de ses applications en construction1, dans le cadre des activités menées par l’UBAtc2 en matière de pierre naturelle ainsi que sur la base des conseils et avis consultatifs de BCCA3 et de COPRO4.

La classification proposée présente les roches d’un point de vue macroscopique. Elle diffère dès lors d’une classification commerciale ou pétrographique. Elle vise essentiellement les pierres utilisées en construction (voirie et bâtiments). Les roches salines, carbonées, phosphatées, etc. ne sont donc pas envisagées.

Cette classification macroscopique est, elle aussi, basée sur les trois grandes familles de roches définies précédemment : magmatiques, métamorphiques et sédimentaires.

Sur le plan macroscopique, la couleur est également un critère important pour définir le choix d’une pierre. Il s’agit d’une notion visuelle assez subjective, mais qu’il est difficile de caractériser autrement que d’un point de vue qualitatif pour des roches à structure hétérogène, veinée ou litée. Lorsque la roche est suffisamment homogène en couleur, celle-ci peut être définie selon deux méthodes :
  • une mesure par colorimétrie5 en coordonnées L, a et b
  • une mesure basée sur la Rock Color Chart6.
1 T. De Ruyver (COPRO), R. Van Rossum (ministère wallon de l’Equipement et des Transports), J.‑P. Cnudde (Universiteit Gent), M. Briessinck (Vlaamse Gemeenschap), R. Dreesen et D. Lagrou (VITO-Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek), P. Bonmariage (BCCA), V. Netels et B. Misonne (Fédération belge des carrières de Pierre Bleue - Petit Granit), F. Tourneur (Pierres et Marbres de Wallonie), J. Elsen (KULeuven), D. Nicaise et F. de Barquin (CSTC).
2 Union belge pour l’agrément technique dans la construction.
3 Belgian Construction Certification Association.
4 Organisme impartial de contrôle de produits pour la construction.
5 DIN 6174 Farbmetrische Bestimmung von Farbabstanden bei Körperfarben nach der CIELAB-Formel.
6 Geological Society of America (Boulder, Colorado).
            

2.2.2.2 Roches magmatiques

La classification des roches magmatiques est un classement simplifié, en niveaux, basé sur la classification de Streckeisen, à laquelle la norme NBN EN 12670 fait également référence. Etablie en fonction des proportions de minéraux essentiels présents dans la roche, elle est utilisée en microscopie pour quantifier précisément les différents minéraux, mais est également en usage pour les descriptions macroscopiques, dans la mesure où la quantité et la nature relative des principaux minéraux confèrent à la roche un aspect macroscopique particulier.



Tableau 5 Classement macroscopique des roches magmatiques (ou ignées).
NIVEAU 1 NIVEAU 2 NIVEAU 3 NIVEAU 4
1    ROCHES MAGMATIQUES 1.1   Roches plutoniques 1.1.1   Acides 1.1.1.1   Syénite
1.1.1.2   Granite
1.1.1.3   Granodiorite
1.1.2   Neutres 1.1.2.1   Diorite
1.1.2.2   Monzonite
1.1.3   Basiques 1.1.3.1   Gabbro
1.1.4   Ultrabasiques 1.1.4.1   Péridotite
1.1.4.2   Dunite
1.1.5   Foïdolites  
1.2   Roches volcaniques 1.2.1   Acides 1.2.1.1   Trachite
1.2.1.2   Rhyolite
1.2.1.3   Dacite
1.2.2   Neutres 1.2.2.1   Andésite
1.2.2.2   Latite
1.2.3   Basiques 1.2.3.1   Basalte
1.2.4   Ultrabasiques 1.2.4.1   Téphrite
1.2.5   Pyroclastiques 1.2.5.1   Tuf volcanique
1.3   Roches filoniennes (subvolcaniques) 1.3.1   Acides 1.3.1.1   Pegmatite
1.3.1.2   Microsyénite
1.3.1.3   Aplite
1.3.2   Neutres 1.3.2.1   Microdiorite
1.3.3   Basiques 1.3.3.1   Microgabbro/Dolérite
1.3.3.2   Dolérite

Ainsi, par exemple, un granite présente souvent une teinte dominante rose (minéraux gris et roses de grande taille) ponctuée de petits minéraux noirs, un gabbro une couleur noir foncé et une diorite un aspect plus gris.

Parmi les roches magmatiques, on distingue sur le plan macroscopique :
  • les roches plutoniques de profondeur à refroidissement lent
  • les roches filoniennes (périplutoniques ou hypovolcaniques)
  • les roches volcaniques (effusives) à refroidissement rapide.

On parle en outre de roche acide si le minéral dominant est le quartz, et de roche basique lorsque le minéral dominant est un minéral ferromagnésien de type pyroxène.

2.2.2.3 Roches sédimentaires

Les roches sédimentaires couvrent 75 % de la surface terrestre, ce qui engendre à nouveau une variabilité importante. Il s’agit de matériaux désagrégés, altérés et transportés, ou issus de précipitations chimiques ou mixtes.

Plutôt que d’une genèse, la classification présentée dans le tableau 6 tient compte de la nature prédominante de la roche, qui peut être principalement siliceuse (quartz et silicates, comme les argiles) ou carbonatée.


Tableau 6 Classement macroscopique des roches sédimentaires.

NIVEAU 1
NIVEAU 2 NIVEAU 3 NIVEAU 4 NIVEAU 5
2    ROCHES SÉDIMENTAIRES 2.1   Roches silicoclastiques et siliceuses 2.1.1  Grès 2.1.1.1  Quartzarénite  
2.1.1.2  Litharénite
2.1.1.3  Arkose et subarkose
2.1.1.4  Wacke
2.1.1.5  Grès calcarifères
2.1.1.6  Grès ferrugineux
2.1.2  Grès schisteux  
2.1.3  Argilite et «shale»
2.1.4  Marne
2.1.5  Silex et roches silicifiées
2.1.6  Conglomérat, poudingue, brèche
2.2   Roches carbonatées 2.2.1  Roches calcaires 2.2.1.1  Calcaire micritique  
2.2.1.2  Calcaires fossilifères 2.2.1.2a  à coquilles de brachiopodes
2.2.1.2b  à crinoïdes
2.2.1.2c  à coquilles de mollusques (*)
2.2.1.2d  à organismes récifaux (**)
2.2.1.3  Calcaire oolithique  
2.2.1.4  Tuf calcaire et travertin
2.2.1.5  Calcaire bréchiforme
2.2.3  Dolomie calcaire  
2.2.4  Dolomie
2.2.5  Calcaire détritique
(*)  Parmi les coquilles de mollusques, on distingue notamment les lamellibranches, les céphalopodes (orthoceras) et les gastéropodes.
(**) Les organismes récifaux comprennent entre autres les coraux, les spongiaires, les algues et certains mollusques (rudistes).

En ce qui concerne les roches siliceuses d’origine détritique (silicoclastiques) ou issues d’une précipitation (bio)chimique, la classification ne prend en compte que les grandes catégories de roches pouvant se retrouver sur le marché de la construction.

Dans le cas des roches carbonatées, la classification est axée, d’une part, sur la présence de dolomite − élément qui peut avoir de l’importance pour le vieillissement de la pierre et sa patine − et, d’autre part, sur la présence d’éléments détritiques (quartz et glauconie).

Pour les calcaires et les calcaires dolomitiques, la distinction s’opère sur l’abondance de fossiles macroscopiquement reconnaissables (calcaires fossilifères), la présence d’oolithes, la texture bréchiforme ou la nature même de la pierre (précipitation chimique comme pour le travertin ou le tuf calcaire). Pour les calcaires fossilifères, le fossile dominant est précisé (par exemple : crinoïdes, coquilles de brachiopodes ou de mollusques).

Dans la norme NBN EN 12670, la classification retenue est celle de Folk, classification surtout utilisée dans le cadre de l’examen pétrographique (description microscopique). Cette classification peut également s’opérer sur la base d’un simple examen à la loupe.

La classification présentée dans le tableau 6 n’aborde pas certains aspects comme l’âge géologique, bien qu’il s’agisse d’un élément important pour les roches sédimentaires. Généralement, l’intensité ou l’effet de la diagenèse (consolidation et/ou cimentation) d’une roche sédimentaire augmente avec son âge géologique. Une augmentation de la diagenèse produit, dans l’ensemble, une roche plus compacte, plus dure et moins poreuse.

Une pierre blanche d’âge mésozoïque, plus tendre et plus poreuse, peut de ce fait se retrouver dans la même classe qu’une pierre bleue paléozoïque, plus dure et non poreuse (par exemple : pierre d’Euville et Petit Granit).

Cependant, la couleur et surtout les caractéristiques techniques (masse volumique apparente, porosité, compression, etc.) permettront de distinguer facilement les pierres.

Les pierres exploitées en Belgique sont essentiellement des roches sédimentaires siliceuses ou carbonatées, détritiques, issues d’une précipitation chimique ou mixte, mais il peut s’agir aussi de roches bioclastiques (présentant des fragments de fossile).

2.2.2.4 Roches métamorphiques

Comme évoqué précédemment, les phénomènes de métamorphisme sont multiples et complexes, et les roches très variées, d’où une typologie et une nomenclature particulièrement complexes, elles aussi.

De nombreuses classifications ont été établies sur la base des minéraux essentiels ou des minéraux accessoires, permettant de définir les températures et les pressions qui prévalaient au moment du métamorphisme. De telles informations nécessitent une analyse pétrographique détaillée.

Une particularité des roches métamorphiques finement grenues (de nature argileuse à l’origine) comme les phyllades et les quartzophyllades est leur aptitude à être débitées en feuillets (schistosité).

Ici aussi, il a été décidé de ne considérer que les familles de roches les plus communes, liées à deux faciès minéraux de texture opposée facilement reconnaissable d’un point de vue macroscopique : les roches métamorphiques foliées et non foliées.

Une approche assez similaire a été adoptée dans la norme européenne NBN EN 12670.

En Belgique, les roches de ce type sont, par exemple, la pierre d’Ottré, le schiste ferrugineux de la Lienne, les quartzites et quartzophyllades cambro-ordoviciens, ...

Tableau 7 Classement macroscopique des roches métamorphiques.
NIVEAU 1 NIVEAU 2 NIVEAU 3 NIVEAU 4
3 ROCHES MÉTAMORPHIQUES 3.1 Roches foliées 3.1.1 Adoises  
3.1.2 Phyllades et quartzophyllades
3.1.3 Micaschiste
3.1.4 Gneiss
3.1.5 Amphibolite et éclogite
3.1.6 Mylonite
3.2 Roches non foliées 3.2.1 Marbres 3.2.1.1 Marbre calcitique
3.2.1.2 Marbre dolomitique
3.2.2 Kwartsiet  
3.2.3 Quartzite
3.2.4 Roche hornfelsique
3.2.5 Granulite
    3.2.6 Serpentinite (*)
(*)  Péridotite à métamorphisme hydrothermal.

2.2.3 Classification microscopique

La classification microscopique est basée sur une description pétrographique de la pierre. Cette description est essentielle non seulement pour définir son classement microscopique, mais également pour mettre en évidence les caractéristiques susceptibles d’influer sur son comportement chimique, physique et mécanique. Dans cette optique, il est indispensable de connaître les caractéristiques minérales et la structure de la pierre, ainsi que toute information la caractérisant. Afin de garantir l’objectivité du classement microscopique (pétrographique), la caractérisation du matériau doit se faire dans la mesure du possible de manière (semi-)quantitative.

La description pétrographique d’un échantillon de pierre consiste à identifier sa structure macroscopique, puis à confectionner une ou plusieurs lames minces (voir § 4.3.1), que l’on examinera au microscope optique polarisant pour effectuer une caractérisation microscopique.

La méthodologie utilisée pour cette description et la manière de rédiger le procès-verbal sont décrites en détail dans la norme européenne NBN EN 12407.

Outre la description macroscopique, les informations fournies sont essentiellement :
  • la composition et l’identification de la pierre :
    • composants principaux
    • liant
    • résidus organogènes
    • microstructure et texture
    • composants accessoires, éventuellement analysés au microscope électronique à balayage (SEM) ou au microscope à réflexion
  • la porosité de la pierre, son état de (micro)fissuration et la présence de discontinuités
  • son homogénéité
  • l’identification des minéraux susceptibles de nuire à sa durabilité.
La classification de la roche suit les règles de la norme NBN EN 12670.

Toutes les fiches techniques présentées dans cette NIT comportent une description microscopique de la pierre considérée, permettant ainsi une identification sans contestation possible.

2.2.3.1 Roches magmatiques

Pour les roches magmatiques, la classification est basée sur la composition minéralogique, en fonction de la part relative des groupes de minéraux suivants :
Q = quartz
A = feldspaths alcalins (y compris albite)
P = plagioclases (feldspaths, à l’exclusion de l’albite)
F = foïdes (feldspathoïdes)
M = minéraux mafiques et apparentés (micas, amphiboles, pyroxènes, ...).

La répartition des minéraux est représentée dans les diagrammes de Streckeisen ci-après, empruntés à la norme NBN EN 12670. Ces diagrammes sont utilisés pour définir de façon précise le granit et le basalte s.l. (sens large) de la classification commerciale sur la base de leur composition minéralogique. Des diagrammes plus précis permettent de définir les roches magmatiques ultrabasiques.

Principales roches plutoniques (granits)

Fig. 4 Répartition des minéraux dans les roches plutoniques (NBN EN 12670).

Fig. 4 Répartition des minéraux dans les roches plutoniques
Q Kwarts
A Feldspath alcalin (feldspath potassique, albite)
P Plagioclase
F Foïde
3a Granite feldspath alcalin
6a Syénite feldspath alcalin-quartz
6b Syénite feldspath alcalin
6c Syénite feldspath alcalin foïdique
6d Syénite quartzique
6e Monzonite foïdique
7a

Monzonite quartzique

7b

Monzonite foïdique

8a

Monzodiorite, monzogabbro quartzine

8b

Monzodiorite et monzogabbro foïdiques

9a

Diorite, gabbro et anorthosite quartzique

9b

Diorite et gabbro foïdiques

Granites

Les granites (au sens strict) sont des roches plutoniques (roches volcaniques équivalentes : rhyolites) dont les minéraux essentiels sont des feldspaths et du quartz, et les minéraux secondaires des micas, des pyroxènes et des amphiboles.

Ce sont des roches dures, grenues, de couleur généralement claire (gris clair, rose, rougeâtre ou bleutée) et d’aspect moucheté suivant la teneur des constituants. C’est le type de roche à texture grenue, mais dont les éléments peuvent présenter des dimensions très variables. Dans les granites porphyriques, les phénocristaux de feldspath sont situés dans une pâte microgrenue de quartz et de feldspath.

Le granite et ses variétés représentent 5 à 10 % des roches de la surface des continents.

L’altération des granites dépend essentiellement de celle des feldspaths, ce qui permet une désagrégation de la roche et conduit à la formation d’une arène granitique. En général, les granites résistent très bien aux intempéries. Vu leur dureté, les granites, comme la plupart des roches magmatiques, sont des pierres difficiles à tailler, ce qui rend le façonnage et le polissage onéreux.

Syénites

Les syénites sont des roches plutoniques (roches volcaniques équivalentes : trachytes), souvent désignées sous le nom de granites sans quartz. Elles sont composées principalement de feldspaths potassiques et d’amphiboles, les minéraux accessoires étant le pyroxène et la biotite.

Ces roches présentent le même aspect que le granite, mais sont généralement plus foncées, avec des nuances grises, roses ou verdâtres. Les syénites résistent généralement très bien aux intempéries.

Le terme "syénite" est dérivé de Syène, l’ancienne Assouan, en Egypte, d’où furent extraites les pierres de la plupart des monuments égyptiens antiques. La larvikite (ou laurvikite), nommée d’après Larvik en Norvège, dont on faisait grand usage chez nous (sous le nom de Labrador), est en réalité une syénite de structure et de composition particulières.

Diorites

Les diorites sont des roches plutoniques (roches volcaniques équivalentes : andésites) composées, pour les minéraux essentiels, de plagioclases et d’amphiboles, d’un minéral accessoire, la biotite, et parfois d’un minéral accidentel, le pyroxène ou le quartz. La muscovite et les feldspaths potassiques font défaut.

Leur texture est grenue, microgrenue ou porphyrique. Elles ont un aspect moucheté et sont de couleur d’ensemble gris vert ou gris rosé. La transition entre les diorites et les granites se fait graduellement par l’intermédiaire des diorites quartzitiques et des granodiorites. Les diorites résistent normalement très bien aux intempéries.

Gabbros

Les gabbros sont des roches plutoniques (roches volcaniques équivalentes : basaltes) composées de plagioclase basique (labrador, anorthite, bytownite) et de pyroxène comme minéraux essentiels, d’amphibole, de biotite ou d’olivine comme minéraux accessoires. Ils ne contiennent ni quartz, ni feldspath alcalin, ni muscovite.

La texture est généralement grenue. Ce sont des roches compactes, de couleur d’ensemble vert foncé plus ou moins mouchetée de blanc. L’altération des gabbros entraîne la saussuritisation des plagioclases (formation d’épidote, d’albite, ...) et l’ouralitisation des pyroxènes (formation d’amphiboles vert pâle) entraînant à son tour la formation de sphène (titanite).

Principales roches volcaniques (basaltes s.l.)

Fig. 5 Répartition des minéraux dans les roches volcaniques (NBN EN 12670).

Fig. 5 Répartition des minéraux dans les roches volcaniques
Q Quartz
A

Feldspath alcalin (feldspath potassique, albite)

P Plagioclase
F Foïde
1a Rhyolite feldspath alcalin
3a Trachyte feldspath alcalin-quartz
3b Trachyte feldspath alcalin
3c Trachyte feldspath alcalin foïdique
3d

Trachyte quartzique

3e

Trachyte foïdique

4a Latite quartzique
4b Latite foïdique
6a Phonolite téphritique
7a Téphrite et basanite phonolitiques


Basaltes
Les basaltes sont des roches volcaniques contenant comme minéraux essentiels des plagioclases et de l’augite, et comme minéraux accessoires de l’olivine, de la magnétite et de l’ilménite, avec ou sans résidus vitreux. Des phénocristaux d’augite ou d’olivine peuvent être présents. Ce sont des roches compactes de couleur noire; altérées, elles sont vert foncé, brun foncé, rougeâtres ou noires. Leur classification et leur nomenclature sont variées et liées à leur composition minéralogique et chimique ainsi qu’à leur genèse : basaltes avec ou sans olivine, basaltes saturés ou sous-saturés.
Obsidienne
L’obsidienne est une roche volcanique entièrement vitreuse, noire, à cassure lisse conchoïdale brillante, habituellement de composition rhyolithique.
Pierre ponce
La pierre ponce est une roche volcanique vitreuse et très poreuse, à composition rhyolithique (pechstein).

Autres types de roches magmatiques

Diabase ou dolérite : roche intermédiaire entre les gabbros (grenus) et les basaltes (microlithiques).

Porphyre : microdiorite quartzitique à structure porphyrique et de composition dacitique. Le terme "porphyrique" désigne toutes les roches magmatiques (surtout volcaniques) présentant de gros cristaux (par ex. feldspaths) sur un fond finement grenu (microlithique). En Belgique, la seule roche de ce type est le porphyre de Quenast-Bierghes-Lessines, essentiellement exploité à l’heure actuelle sous forme de granulats concassés.

2.2.3.2 Roches sédimentaires

Les dénominations des roches sédimentaires sont entièrement établies sur la base de la norme NBN EN 12670. D’une façon générale, on distingue la classification de Kraeft (1994) et celle de Folk.

Fig. 6 Répartition des minéraux dans les roches sédimentaires (NBN EN 12670).

Fig. 6 Répartition des minéraux dans les roches sédimentaires
Q Quartz
P Phyllosilicates
C Carbonates
F Feldspath et fragments de feldspath/quartz
L

Fragments lithiques



Pour les calcaires et les dolomies, nous avons retenu la classification de Folk présentée dans la norme européenne. La classification de Dunham ne figure pas dans la norme précitée, mais est connue internationalement de tous les géologues et est donc d’application plus aisée.

La classification de Folk considère les constituants majeurs des roches carbonatées, à savoir :
  • les allochèmes; ce sont les éléments d’origine chimique ou biochimique formés dans le bassin de sédimentation et ayant subi un certain transport sous forme de fragments distincts. Parmi les allochèmes, on distingue :
    • les intraclastes : fragments légèrement arrondis ou anguleux issus d’un sédiment voisin mal consolidé et redéposés à faible distance en formant un nouveau sédiment dit remanié
    • les oolithes et les pisolithes : petites sphères d’un diamètre de 0,5 à 2 mm (oolithes) ou supérieur à 2 mm (pisolithes), dont le centre est constitué d’un débris enveloppé de minces couches donnant une structure concentrique à laquelle peut se superposer une structure radiaire
    • les pellets : petites masses ovoïdes de moins de 200 µm (de 40 à 80 µm en moyenne), formées de boue microcristalline souvent riche en matière organique et considérées comme étant d’origine fécale inframillimétrique
    • les fossiles, bioclastes et grains squelettiques
  • les orthochèmes; ceux-ci sont constitués :
    • d’une matrice (micrite ou boue de calcite, en particules de 1 à 4 µm)
    • d’un ciment (sparite, en cristaux supérieurs à 10 µm, souvent de 20 à 50 µm).
    • de microsparite (qui résulte en général d’une recristallisation de micrite) en cristaux de 5 à 10 µm.

2.2.3.3 Roches métamorphiques

Fig. 7 Répartition des minéraux dans les roches métamorphiques (NBN EN 12670).

Fig. 7 Répartition des minéraux dans les roches métamorphiques
F Feldspath
C Carbonates
E Epidote
A Amphiboles
Mi

Mica, chlorite

Q Quartz