Calcaire vs marbre

Le calcaire et le marbre sont des types de roche constitués de résidus de carbonate de calcium.

Même si leur nature chimique est presque similaire, il existe de nombreuses différences entre la manière dont le calcaire et le marbre se produisent et les caractéristiques physiques qu’ils possèdent.

En général, ils sont utilisés comme matériau de construction et comme matière première pour diverses autres industries.

La leçon de cette earthcache est donc d'examiner le calcaire et le marbre utilisés sur ce monument :

           ►  Le "Marbre" véritable

Pour le géologue, un marbre est une roche métamorphique dérivant d'un calcaire sédimentaire.
Dans ce processus de transformation de la roche originelle, les structures sédimentaires sont effacées et la roche carbonatée recristallise en un amas de cristaux de calcite.

La calcite pure est de couleur blanche ou grise avec une texture finement grenue (on sent le grain sous les doigts).

Le marbre pur, ne contenant que de la calcite, est blanc ou gris.
Des intercalations argileuses, minéraux détritiques ou oxydes minéraux peuvent donner à la roche diverses colorations et veinages polychromes.

Au delà de cette coloration lors du métamorphisme, l'exposition à l'air libre peut provoquer une coloration du marbre par oxydation des traces minérales qu'il contient.
C'est le cas pour le fer, dont l'oxydation en oxydes ferriques donnant une teinte rouge-rouille.

Le marbre véritable se différencie des autres pierre marbrières par sa relative tendresse ; la calcite étant d'une dureté de 3 sur l'échelle de Mohs, il est possible de le rayer avec un couteau.
Par ailleurs, la calcite réagit au contact de l'acide chlorhydrique (effervescence).

Il existe plusieurs catégories de marbres véritables, dont voici trois exemples.

           ~ Les marbres veinés

Les marbres veinés comportent des veines variées sur un fond uniforme mais dont le dessin présente une certaine irrégularité.

Le marbre de Carrare est l'exemple le plus connu, blanc avec quelques veines plus sombres.

           ~ Les marbres à brèches

Ce sont des marbres formés d'une foule de débris cassés agglomérés par un ciment de calcite.
Ces fragments anguleux, à bords aigus peuvent être blancs ou de diverses couleurs.

On trouve de nombreuses variétés de brèches offrant une gamme étendue de coloris et de motifs.

           ~ Les marbres gris

Les marbres gris sont caractérisés par une proportion majoritaire de boue carbonatée bioclastique issue de dépôts benthiques.

Leur formation s'explique par une accumulation de monticules calcaires formés à partir de communautés de briozoaires, éponges, crinoïdes puis coraux.

C'est cette présence de carbone issu de dépôts de matières organiques qui donne à la roche cette couleur grise.
Plus cette teinte est sombre, plus la concentration en carbone est élevée.

   ~ Les marbres verts

Le marbre vert de mer est un type de marbre qui doit son nom aux formes de ses veines rappelant les vagues de la mer, à base de serpentine, fort tendre, d'une couleur verte assez obscure, tachetée de différentes couleurs.

 ►  Le Calcaire 

 Cette formation rocheuse se présente sous la forme de lentilles décamétriques, au sein de cette zone qui forme l'extrémité septentrionale du Vercors.

           ~ Caractéristiques

Datés du Jurassique supérieur, ces dépôts de faible profondeur (faciès de plateforme) sont contemporains des calcaires tithoniques / calcaire de la porte de France (faciès de bassin).
Cette pierre de l'Echaillon se distingue facilement de celle de la Porte de France par sa texture plus granuleuse et son débit non écailleux.

Sa couleur est blanche, tant en cassure qu'en patine, comme celle de tous les faciès coralliens, surtout à la base de la formation, mais devient plus rosée quand on s'approche de la partie sommitale de la formation.

La variété blanche est aujourd'hui la plus exploitée parce que facile à travailler au départ, puis durcissant peu à peu en perdant son eau de carrière.

           ~ Une roche très fossilifère

A l'emplacement de l'actuel Jura, se trouvait une mer peu profonde: un bassin interne séparé du bassin externe par une barrière récifale. Cette configuration explique d'ailleurs l'emprise limitée de cette formation, correspondant à l'emplacement du bassin corallifère.

Au sein de cette espace propice, sous un climat chaud, s'est développé une importante faune marine à l'origine de très nombreux fossiles : polypiers, gastéropodes, oursins ainsi que des ammonites.

           ~ Du fossile au cristal

Dans cette roche calcaire, les éléments fossilifères peuvent être amener à disparaître, formant des cavités qui vont alors se remplir d'une eau riche en ions.

Ces ions finissent par précipiter, formant une recristallisation de calcite à l’intérieur de cette espace ayant la forme du fossile antérieur, entrainant des "fossiles" de cristaux de calcite.     

   ENGLISH VERSION

           ►  The real "Marble"

For the geologist, a marble is a metamorphic rock derived from a sedimentary limestone.
In this process of transformation of the original rock, the sedimentary structures are erased and the carbonate rock recrystallizes into a mass of calcite crystals.

Pure calcite is white or gray in color with a finely grainy texture (you can feel the grain under your fingers).

Pure marble, containing only calcite, is white or gray.
Clay intercalations, detrital minerals or mineral oxides can give the rock various colors and polychrome veining.

Beyond this coloring during metamorphism, exposure to the open air can cause coloring of the marble by oxidation of the mineral traces it contains.
This is the case for iron, whose oxidation to ferric oxides giving a red-rust hue.

Real marble differs from other marble stones by its relative tenderness; calcite being of a hardness of 3 on the Mohs scale, it is possible to scratch it with a knife.
In addition, calcite reacts on contact with hydrochloric acid (effervescence).

There are several categories of real marble, here are two examples.

           ~ The veined marbles

The veined marbles have various veins on a uniform background but whose design presents a certain irregularity.

Carrara marble is the best known example, white with some darker veins.

           ~ The breccias

They are marbles formed by a crowd of broken debris agglomerated by a calcite cement.
These angular fragments, with sharp edges can be white or of various colors.

There are many varieties of breccias offering a wide range of colors and patterns.

           ~ Gray marbles

Gray marbles are characterized by a predominant proportion of bioclastic carbonate mud from benthic deposits.
These angular fragments, with sharp edges can be white or of various colors.

Their formation is explained by an accumulation of limestone mounds formed from communities of briozoa, sponges, crinoids and then corals.

It is this presence of carbon from deposits of organic matter that gives the rock this gray color.
The darker this shade, the higher the carbon concentration.

           ~ Green marbles

Marble green marble is a type of marble that owes its name to the forms of its veins recalling the waves of the sea, based on serpentine, very tender, of a green color quite obscure, spotted in different colors.

     ► The Limestone

           ~ Geological and geographical location

The Echaillon limestone is in a limited geographical area on the Bec de l'Échaillon, a rocky promontory culminating at 622 meters above sea level, projecting towards the north and overlooking the Isère cluster.

This rock formation is in the form of decametric lenses, within this zone which forms the northern end of the Vercors.

           ~ Characteristics

Dates of the Upper Jurassic, these shallow deposits (platform facies) are contemporaneous with the tithonic / limestone limestones of the Porte de France (basin facies). This stone of the Echaillon is easily distinguished from that of the Porte de France by its more granular texture and its non-scaly flow.

Its color is white, both in fracture and in patina, like that of all the coral facies, especially at the base of the formation, but becomes more pink when we approach the summit of the formation.

The white variety is today the most exploited because it is easy to work at the beginning, then hardening little by little by losing its career water.

           ~ A very fossiliferous rock

At the site of the present Jura, there was a shallow sea: an internal basin separated from the outer basin by a reef barrier. This configuration explains the limited extent of this formation, corresponding to the location of the coral reef basin.

Within this favorable space, under a warm climate, a large marine fauna developed, leading to numerous fossils: polypi, gastropods, sea urchins and ammonites.

           ~ From fossil to crystal

In this calcareous rock, the fossiliferous elements can be brought to disappear, forming cavities which will then fill with water rich in ions.

These ions eventually precipitate, forming a recrystallization of calcite within this space having the shape of the anterior fossil, leading to "fossils" of calcite crystals.

Les Questions / The Questions

Questions pour valider cette earthcache

- Q0 : Prenez une photo de vous ou d'un élément vous identifiant devant le monument aux morts de Pierre de Bresse
Cette photo devra au choix nous être transmise avec les réponses ou être ajoutée à votre log.

- Q1 : Quel type de marbre se trouve sous le masque bleu A ?

- Q2 : Quel est la couleur du calcaire et la taille moyen de son grain (texture) ?

- Q3 : Que voyez-vous sous les zones en rouge B et en vert C de la photo aux coordonnées ? Identifiez les.

Questions to validate this earthcache :

- Q0 : Take a photo of yourself or something that identifies you in front of the war memorial of Pierre de Bresse
This photo must either be sent to us with the answers or added to your log.

- Q1 : What kind of marble is masqued under the blue area A ? 

- Q2 : What is the color of the limestone and the average size of its grain (texture) ?

- Q3 : What do you see under the B red and C green areas in photo at the coordinates ?  Identify them.

Happy Geocaching