Le grès
Les grès sont des roches terrigènes, cohérentes et dures, dont les éléments sont compris entre 63 microns et 2 mm. Ils sont essentiellement constitués de grains minéraux (silice) englobés dans une matrice ou liés par un ciment.
Les grès sont généralement composés de grains minéraux (quartz, micas, feldspaths) qui sont rares dans les conglomérats, de fragments de roches (lithoclastes) et de débris d’organismes. Ces éléments peuvent être entourés par une matrice constituée de matériel plus fin ou encore être liés par un ciment précipité lors de la diagenèse. Ce dernier est souvent constitué de quartz ou de calcite.
Les dépôts successifs de sable se retrouvent dans la stratification du grès. La cimentation des grains se fait par précipitation et cristallisation des sels dissous dans l’eau interstitielle. On appelle ce processus la grésification. La roche prend des couleurs différentes en fonction de la présence d'oxyde de fer.
Les grains, et le ciment entre ces grains peuvent avoir une composition différente selon l’origine et l’histoire du grès. Si les grains sont peu cimentés, le grès est très poreux ; les couches géologiques constituées de tels grès peuvent former de bons réservoirs d'eau, de pétrole ou de gaz.
Différents types de grès
- arkose : grès grossier feldspathique à peine lité, souvent issu de l’induration d’une arène granitique.
- psammite : grès micacé.
- grès quartzeux : composé uniquement de quartz
- quartizite : grès très siliceux à ciment siliceux, provenant de la diagenèse ou du métamorphisme de sable quartzeux.
- Grauwacke : grès gris-
smbre, brun très dur, contenant en plus des grains de quartz d'autres éléments de roches diverses.
Erosion
Certains grès peuvent subir une altération rapide. Cette altération dépend de :
- leur capacité à absorber l’eau et à sécher, la circulation de l’eau dans les pores, le gel.
- la composition du ciment : les grains dans un ciment calcaire se déchaussent plus rapidement, suite à une dissolution plus rapide de ce ciment. Certaines constructions sont dans ce cas et nécessitent de fréquentes restaurations.
- la présence d’une matrice argileuse (au lieu d'un ciment).
En s'altérant, le grès peut redevenir du sable et recommencer un cycle de sédimentation..
Utilisations
Le grès est une excellente pierre de construction ne craignant pas le gel, facile à travailler et à scier. Il doit être choisi soigneusement en rejetant les pierres fissurées, non homogènes, contenant des trous ou bien des inclusions de galets. Selon la provenance la roche peut être colorée dans une infinité de nuances : ocre, rose, jaune, orangé, brun, gris, blanc, violacé... et veinée ou marbrée. On peut trouver des blocs de grès bruts de grandes dimensions. C’est un matériau très utilisé en Lorraine et en Alsace, en provenance du massif vosgien.
Les applications dans le bâtiment sont très nombreuses, en particulier pour les pierres de taille façonnées et sculptées : appui de fenêtre, seuil de porte, encadrement de fenêtre, linteaux, acrotère, marches d'escalier, margelle de puits, éviers en pierre, caniveau, monument, bordure de trottoir, colonne, etc.
Le grès se débite par sciage en plaques de dimensions importantes permettant de réaliser des dallages très résistants et décoratifs.
Les rues de Paris étaient pavées en grès de Fontainebleau, avant leur remplacement par des granits bretons, moins glissants. Une partie des pavés de Paris sous Haussmann a aussi été extraite de carrières d'Orsay.
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