Roche carbonatée

Définition

Une roche carbonatée est une roche sédimentaire constituée d'au moins 50 % de carbonate de calcium et ce carbonate de calcium se trouve dans l'aragonite, la calcite et/ou dolomite, la craie, les dolomies et les marnes. Beaucoup sont des roches cassantes. Elles constituent 25 à 30 % des archives sédimentaires de la Terre.

Les roches carbonatées peuvent se former ou se dissoudre dans les eaux intérieures et marines, en fonction de nombreux facteurs, notamment la température, le pH ou la concentration ionique. Le marbre est une roche carbonée métamorphique, issue du métamorphisme du calcaire ou de la dolomite. Il existe également des roches ignées carbonées, comme le carbonate. Celles en carbonate de calcium se corrodent au contact des acides tandis que celles en carbonate de magnésium sont plus résistantes à la corrosion.

Une roche carbonatée :

Une roche carbonatée composée de calcaire clastique soutenu par ses propres grains, mais contenant aussi de la boue calcaire. Les roches carbonatées sont constituées de particules (composées à > 50 % de minéraux carbonatés) enchâssées dans un ciment. La plupart des roches carbonatées résultent de l'accumulation de bioclastes créés par des organismes calcaires. Par conséquent, les roches carbonatées proviennent de zones favorisant l'activité biologique, c'est-à-dire dans des mers peu profondes et chaudes dans des zones avec peu ou pas d'apport siliciclastique. Dans la Terre actuelle, ces zones sont limitées à ± 40 latitude dans une région éloignée ou protégée des zones continentales élevées sujettes à l'érosion.

Explications

Une roche carbonatée est définie par la classification de Dunham : elle est une roche sédimentaire calcaire et dolomitique formée par des carbonates (CO₂^-3), qui comprennent principalement du carbonate de calcium (CaCO₃) et du carbonate de magnésium (CaMg[CO₃]₂).

L'origine a lieu dans une eau riche en sels où le premier est le simple à précipiter le carbonate de calcium selon la réaction : Ca²⁺ + CO₂^-3 → CaCO₃. Le minéral résultant est appelé calcite.

Dans le fond marin, en raison des précipitations, il se forme une boue très fine qui subit le processus de diagenèse par compactage et cimentation en un temps relativement court. Comme alternative à la précipitation chimique, des boues provenant de coquilles microscopiques de carbonate d'organismes planctoniques, appelées foraminifères, peuvent se former. La diagenèse de la boue peut générer des bancs, des couches ou des lamelles de calcaire en fonction de l'énergie des fonds marins.

Dans les environnements continentaux, la même réaction existe au niveau des circuits thermiques, mais dans ce cas au détriment de l'ion hydrogénocarbonate et également avec le dégazage du CO2 : Ca²⁺ + 2HCO^-3 → CaCO₃ + H₂O + CO₂. La roche résultante est un calcaire continental qui prend le nom de travertin, facilement reconnaissable par les espaces vides laissés par les gaz.

Dans les eaux marines, la présence de magnésium peut entraîner la précipitation d'un double carbonate de calcium et de magnésium, la dolomite : Ca²⁺ + Mg²⁺ + CO₂^-3 → CaMg[CO₃]₂

La dolomie après le processus de diagenèse est appelée dolomite, qui peut être présente dans des bancs très massifs. Les dolomites et les calcaires se croisent souvent donnant naissance à de nombreuses roches carbonatées étiquetées selon la composition en pourcentage de l'un ou l'autre sel.

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