Rudiments de géologie

publié le 14 novembre 2007

Les sols
L’aspect d’un paysage dans lequel nous fondons nos constructions est déterminé par la nature des roches et des sols qui le compose. Chaque roche est un témoin de l’histoire de la Terre qui porte la marque des événements qui lui ont donné naissance : collision des continents au gré de leurs dérives, fusion dans les profondeurs du manteau terrestre, activité des volcans qui résulte de celle de ces profondeurs ou encore lente sédimentation au fonds des mers.

Grand Canyon
Grand Canyon
(Droits réservés)

Les mécaniciens du sol désignent par « roches » les matériaux naturels dont la résistance reste très élevée même après immersion prolongée dans l’eau. Les matériaux meubles sont habituellement désignés par les mots « sédiments » ou « sols ».
Les roches sont constituées d’un assemblage d’éléments différents, de composition chimique bien spécifique, les « minéraux ». L’aptitude que présentent certains minéraux à se fendre selon des plans privilégiés s’appelle le « clivage ».

Deux grandes familles de minéraux : Les silicates qui constituent l’essentiel des roches magmatiques et métamorphiques et les minéraux non silicatés.

Trois grandes familles de roches sont distinguées :

  • Les "roches magmatiques" qui se sont formées par consolidation d’un magma qui a atteint la surface de la terre (roches volcaniques) ou non (roches plutoniques). On ne peut observer ces dernières qu’en raison de l’érosion. Les structures et les compositions de ces roches sont souvent hétérogènes et dépendent des conditions de cristallisation en particulier de la vitesse de refroidissement.
  • Les "roches sédimentaires" se sont formées à la surface de la terre. Leur caractéristique principale est de se présenter généralement sous forme de dépôts en couches successives parallèles entre elles (stratification). Elles sont une faible partie en masse de la croûte terrestre mais elles constituent l’essentiel de la couverture d’où l’intérêt qu’elles représentent pour le géotechnicien.
  • Les "calcaires" regroupent les roches dont le minéral prédominant est la calcite. On les classe selon le pourcentage de carbonate de calcium que contient la roche. Les appellations suivantes sont utilisées :
    - plus de 90% : calcaire
    - de 70 à 90% : calcaire marneux
    - de 30 à 70% : marne
    - de 10 à 30% : marne argileuse
    - moins de 10% : argile

Les évaporites
Elles sont le résultat de l’évaporation de l’eau de mer dans des conditions exceptionnelles. Le sel gemme en est un bon exemple. Un autre très précieux est le gypse. Après avoir été chauffé et réduit en poudre, le gypse présente la particularité de faire prise lorsqu’il est gâché avec l’eau. Le gypse, utilisé pour la fabrication du plâtre a été intensément exploité en carrières souterraines qui, abandonnées, sont préjudiciables à la stabilité des terrains sus-jacents et peuvent même provoquer des effondrements.

Les combustibles
Les hydrocarbures ne sont que rarement rencontrés par les géotechniciens mais les charbons le sont (lignites, houilles, anthracites). La tourbe, matériaux très compressible, est redoutée pour l’ampleur et la durée des tassements q’elle génère.

Les roches métamorphiques
Dans le cadre des mouvements entre plaques, les roches de l’écorce terrestre peuvent être soumises à des phénomènes de compression et d’élévation de température qui entraînent des transformations des roches préexistantes. Une roche métamorphique dérive donc d’une roche antérieure qui peut être sédimentaire, magmatique, voire déjà métamorphique. Les plus fréquentes sont les gneiss, les schistes qui sont des roches d’origine sédimentaire affectées par un faible métamorphisme tels les schistes ardoisiers, les marbres souvent d’origine calcaire qui ont recristallisé.

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