Calcaire: Le spécimen présenté mesure environ cinq pouces de diamètre.
Qu'est-ce que le calcaire?
Le calcaire est une roche sédimentaire composée principalement de carbonate de calcium (CaCO3) sous forme de calcite minérale. Il se forme le plus souvent dans des eaux marines claires, chaudes et peu profondes. Il s'agit généralement d'une roche sédimentaire organique résultant de l'accumulation de débris de coquillages, de coraux, d'algues et de matières fécales. Il peut également s'agir d'une roche sédimentaire chimique formée par la précipitation de carbonate de calcium provenant d'eau de lac ou d'océan.
Un environnement de formation de calcaire: Vue sous-marine d'un système de récifs coralliens des îles Kerama, dans la mer de Chine orientale, au sud-ouest d'Okinawa. Ici, tout le fond marin est recouvert d’une grande variété de coraux qui produisent des squelettes de carbonate de calcium. Image du United States Geological Survey de Curt Storlazzi.
Environnement de formation de calcaire: Marine
La plupart des calcaires se forment dans des eaux marines peu profondes, calmes et chaudes. C'est dans ce type d'environnement que des organismes capables de former des coquilles et des squelettes de carbonate de calcium peuvent facilement extraire les ingrédients nécessaires de l'eau de mer. Lorsque ces animaux meurent, leurs débris de coquille et de squelette s’accumulent sous forme de sédiment qui pourrait être lithifié en calcaire. Leurs déchets peuvent également contribuer à la masse de sédiments. Les calcaires formés à partir de ce type de sédiment sont des roches sédimentaires biologiques. Leur origine biologique est souvent révélée dans le roc par la présence de fossiles.
Certains calcaires peuvent se former par précipitation directe de carbonate de calcium dans de l'eau de mer ou de l'eau douce. Les calcaires ainsi formés sont des roches sédimentaires chimiques. On pense qu'ils sont moins abondants que les calcaires biologiques.
Aujourd'hui, la Terre présente de nombreux environnements de formation de calcaire. La plupart d'entre eux se trouvent dans des eaux peu profondes situées entre 30 degrés de latitude nord et 30 degrés de latitude sud. Du calcaire se forme dans la mer des Caraïbes, l'océan Indien, le golfe Persique, le golfe du Mexique, autour des îles de l'océan Pacifique et dans l'archipel indonésien.
L'une de ces zones est la plate-forme des Bahamas, située dans l'océan Atlantique à environ 100 miles au sud-est du sud de la Floride (voir l'image satellite). De nombreux coraux, crustacés, algues et autres organismes produisent de grandes quantités de débris squelettiques en carbonate de calcium qui recouvrent complètement la plate-forme. Ceci produit un important dépôt de calcaire.
La plateforme des Bahamas: Image satellite de la NASA de la plate-forme des Bahamas où se forme aujourd'hui une formation active de calcaire. La plate-forme principale a une largeur de plus de 160 km et une grande épaisseur de sédiments de carbonate de calcium s’y sont accumulés. Dans cette image, les zones bleu foncé sont des eaux océaniques profondes. La plate-forme peu profonde des Bahamas apparaît en bleu clair. Agrandir l'image.
Environnement de formation de calcaire: évaporatif
Craie: Un calcaire à grain fin et de couleur claire, formé à partir des restes squelettiques de carbonate de calcium de minuscules organismes marins.
Coquina: Cette photo montre le hash shell appelé coquina. La roche montrée ici mesure environ deux pouces (cinq centimètres) de diamètre.
Tuf: Calcaire poreux qui se forme lors de la précipitation de carbonate de calcium, souvent à une source thermale ou le long du rivage d'un lac où les eaux sont saturées de carbonate de calcium.
Variétés de calcaire
Il existe de nombreux noms différents utilisés pour le calcaire. Ces noms sont basés sur la formation de la roche, son apparence ou sa composition et d'autres facteurs. Voici quelques-unes des variétés les plus couramment utilisées.
Craie: Un calcaire tendre avec une texture très fine, généralement blanche ou gris clair. Il se compose principalement des restes de coquille calcaire d'organismes marins microscopiques tels que les foraminifères, ou des restes calcaires de nombreux types d'algues marines.
Coquina: Un calcaire mal cimenté composé principalement de débris de coquillage brisé. Il se forme souvent sur les plages où l'action des vagues sépare des fragments de coquille de taille similaire.
Calcaire Fossilifère: Un calcaire qui contient des fossiles évidents et abondants. Ce sont normalement des fossiles de coquilles et de squelettes des organismes qui ont produit le calcaire.
Calcaire Lithographique: Un calcaire dense avec une taille de grain très fine et très uniforme qui se forme en couches minces qui se séparent facilement pour former une surface très lisse. À la fin des années 1700, un procédé d'impression (lithographie) a été mis au point pour reproduire les images en les dessinant sur la pierre avec une encre à base d'huile, puis en utilisant cette pierre pour presser plusieurs copies de l'image.
Calcaire Oolitique: Un calcaire composé principalement de «oolites» de carbonate de calcium, petites sphères formées par la précipitation concentrique de carbonate de calcium sur un grain de sable ou un fragment de coquille.
Travertin: Un calcaire qui se forme par précipitation par évaporation, souvent dans une grotte, pour produire des formations telles que des stalactites, des stalagmites et une pierre de flux.
Tuf: Calcaire produit par la précipitation d'eaux chargées de calcium dans une source thermale, une rive de lac ou tout autre endroit.
Calcaire Crinoidal: Un calcaire qui contient une quantité importante de fossiles de crinoïdes. Les crinoïdes sont des organismes qui ont la morphologie d'une plante à tige, mais sont en réalité des animaux. Rarement, les calcaires crinoïdes et autres, ont la capacité d’accepter un poli brillant et des couleurs intéressantes. Ces spécimens peuvent être transformés en gemmes organiques inhabituelles. Ce cabochon mesure environ 39 millimètres carrés et a été taillé dans un matériau trouvé en Chine.
Calcaire Arénacé: Cette image est une vue au microscope d'une surface polie du calcaire de Loyalhanna du comté de Fayette, en Pennsylvanie. Le Loyalhanna est un grès calcaire à calcaire arénacé de la fin du Mississippi, composé de grains de sable siliceux incrustés dans une matrice de carbonate de calcium ou liés par un ciment à base de carbonate de calcium. Il est traversé par des éléments qui ont amené les géologues à se disputer s’il s’agissait d’un barreau marin ou d’une dune éolienne. Cette vue montre environ un centimètre de roche entre les coins opposés de la photo avec des grains de sable mesurant environ 1/2 millimètre de diamètre. La Loyalhanna est évaluée comme un agrégat antidérapant. Lorsqu'il est utilisé pour la fabrication de pavés en béton, les grains de sable contenus dans les agrégats exposés sur une surface de chaussée mouillée procurent de la traction aux pneus et confèrent au revêtement une qualité antidérapante.
Kits Rock & Mineral: Procurez-vous un kit de roches, de minéraux ou de fossiles pour en savoir plus sur les matériaux de la Terre. La meilleure façon de se renseigner sur les roches est de disposer d'échantillons disponibles pour les tests et les examens.
Utilisations du calcaire
Le calcaire est une roche avec une grande diversité d'utilisations. Ce pourrait être le rocher qui est utilisé à plus d'un titre. La plupart des calcaires sont transformés en pierre concassée et utilisés comme matériau de construction. Il est utilisé comme pierre concassée pour le ballast de base et de chemin de fer. Il est utilisé comme agrégat dans le béton. Il est cuit dans un four avec du schiste concassé pour fabriquer du ciment.
Certaines variétés de calcaire se comportent bien dans ces utilisations car ce sont des roches denses et denses avec peu d'espaces de pores. Ces propriétés leur permettent de bien résister à l'abrasion et au gel-dégel. Bien que le calcaire ne soit pas aussi performant dans ces utilisations que certaines des roches silicatées plus dures, il est beaucoup plus facile à exploiter et n'exerce pas le même niveau d'usure sur l'équipement minier, les concasseurs, les cribles et les lits des véhicules qui le transportent. .
Parmi les utilisations supplémentaires mais importantes du calcaire, on peut citer:
Pierre de dimension: Le calcaire est souvent coupé en blocs et en dalles de dimensions spécifiques pour une utilisation en construction et en architecture. Il est utilisé pour la pierre de parement, les carreaux de sol, les marches d'escalier, les appuis de fenêtre et de nombreuses autres applications.
Granulés de toiture: Concassée en fines particules, la pierre calcaire concassée est utilisée comme revêtement résistant aux intempéries et à la chaleur sur les bardeaux et les toitures imprégnés d’asphalte. Il est également utilisé comme couche de finition sur les toits construits.
Pierre de flux: Le calcaire concassé est utilisé dans les processus de fusion et d’affinage du métal. Dans la chaleur de la fusion, le calcaire se combine avec les impuretés et peut être éliminé du processus en tant que laitier.
Ciment Portland: Le calcaire est chauffé dans un four avec du schiste, du sable et d'autres matériaux et broyé en une poudre qui durcira après avoir été mélangé à de l'eau.
AgLime: Le carbonate de calcium est l’un des agents neutralisant les acides les plus rentables. Lorsqu'il est réduit en sable ou en particules plus petites, le calcaire devient un matériau efficace pour traiter les sols acides. Il est largement utilisé dans les fermes du monde entier.
Citron vert: Si le carbonate de calcium (CaC03) est chauffé à haute température dans un four, les produits seront un dégagement de dioxyde de carbone (CO2) et d’oxyde de calcium (CaO). L'oxyde de calcium est un puissant agent de neutralisation des acides. Il est largement utilisé comme agent de traitement des sols (agissant plus rapidement que l'aglime) en agriculture et comme agent de neutralisation des acides par l'industrie chimique.
Remplisseur d'alimentation animale: Les poulets ont besoin de carbonate de calcium pour produire de fortes coquilles d'oeufs. C'est pourquoi on leur propose souvent du carbonate de calcium comme complément alimentaire sous la forme de "gruau de poulet". Il est également ajouté à l'alimentation de certains bovins laitiers qui doivent remplacer de grandes quantités de calcium perdues lors de la traite.
Poussière de sécurité des mines: Aussi connu sous le nom de "poussière de roche". Le calcaire pulvérisé est une poudre blanche qui peut être pulvérisée sur les surfaces de charbon exposées d'une mine souterraine.Ce revêtement améliore l'illumination et réduit la quantité de poussière de charbon que l'activité remue et libère dans l'air. Cela améliore l'air respirable et réduit également les risques d'explosion produits par les particules en suspension de poussières de charbon inflammables dans l'air.
Le calcaire a de nombreuses autres utilisations. Le calcaire en poudre est utilisé comme charge dans le papier, la peinture, le caoutchouc et les plastiques. Le calcaire concassé est utilisé comme pierre filtrante dans les systèmes d'évacuation des eaux usées sur site. Le calcaire en poudre est également utilisé comme absorbant (une substance qui absorbe les polluants) dans de nombreuses installations de combustion du charbon.
Le calcaire ne se trouve pas partout. Il ne se produit que dans des zones reposant sur des roches sédimentaires. Le calcaire est nécessaire dans d'autres domaines et il est si important que les acheteurs paient cinq fois la valeur de la pierre en frais de livraison afin que le calcaire puisse être utilisé dans leur projet ou processus.
