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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.

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

Tableau 5 Classement macroscopique des roches magmatiques (ou ignées).

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.

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).

Tableau 6 Classement macroscopique des roches sédimentaires.

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, ...

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.

Tableau 7 Classement macroscopique des roches métamorphiques.