GRÈS

Les grès sont des roches sédimentaires détritiques provenant de la consolidation d'un sable, généralement quartzeux, par un ciment naturel. Les éléments des grès appartiennent à la classe granulométrique des arénites (de 2 mm à 0,05 mm) ; au-dessous de cette dimension, on a des lutites, encore appelées pélites. On peut différencier les grès d'après la nature des éléments détritiques – grès quartzeux, micacés, glauconieux, coquilliers... – ; la nature du ciment – grès siliceux, calcaires, ferrugineux... – ; leur degré de cohésion – grès « tendres » qui s'effritent facilement (grès « pouf » des carriers), grès moyens (grès « paf »), grès durs, sonores sous le choc (grès « pif ») – ; d'après leur origine – pédologique, tectonique... Les nombreuses classifications qui ont été proposées pour les roches gréseuses (L. Cayeux, F. J. Pettijohn, etc.), et qui ne seront pas décrites ici, font intervenir, soit séparément, soit conjointement, la plupart de ces caractères.

Certains grès rouge dans les séries géologiques ont suscité l'intérêt parce qu'ils sont de bons repères cartographiques et parce qu'ils témoignent de conditions particulières de dépôt. Les grès rouges traduisent un faciès continental détritique, plus ou moins grossier, appartenant généralement aux sédiments post-orogéniques groupés sous le nom de « molasses ». Ils tiennent leur couleur rouge d'oxydes de fer, associés parfois à des oxydes de manganèse, élaborés par une pédogenèse de type latéritique ou de type « cuirassement », fréquente en milieu intertropical.

Au cours de l'histoire géologique, les formations gréseuses rouges ont pris une importance considérable à des périodes bien déterminées : à la fin des temps protérozoïques, au milieu du Paléozoïque (continent des Vieux Grès rouges), au Permo-Trias (continent des Nouveaux Grès rouges).

Les grès sont des roches relativement résistantes, ce qui explique les formes tabulaires, arrondies ou chaotiques auxquelles ils donnent lieu dans la nature et les divers usages qu'ils connaissent, traditionnellement.

Nature des éléments grossiers

Les grès quartzeux sont les plus répandus dans toute l'échelle stratigraphique, depuis le Précambrien jusqu'au Quaternaire : grès armoricain (Ordovicien), grès de Fontainebleau (Stampien), etc. Les grès feldspathiques contiennent de 5 à 25 p. 100 de feldspath et les grès arkosiques plus de 25 p. 100 ; les grès glauconieux renferment souvent, outre des grains de glauconie, de gros nodules ou « coquins » de phosphate de chaux (Crétacé moyen de l'Argonne). Les grès micacés sont riches en mica blanc (muscovite). Lorsque les lamelles sont disposées en couches, c'est une psammite, comme celles du Condroz, dans le Dévonien des Ardennes. L'itacolumite est un grès quartzeux, dont les grains sont engrenés de telle manière que la roche est flexible ; c'est une curiosité pétrographique (Indes, Brésil). Les grès oolithiques renferment, outre du quartz, une proportion appréciable d'oolithes ferrugineuses ou d'une autre nature, parfois déformées.

Les grès coquilliers sont riches en fossiles ; certains sont de véritables biocalcaréniques comme les grès calcaires de l'Auversien qui peuvent contenir jusqu'à 600 Nummulites variolarius par gramme de roche. Il existe aussi des grès gypseux, dans le Ludien du bassin de Paris, où les cristaux de gypse, plus ou moins arrondis, ont été cimentés par du gypse de nouvelle formation.

Les minéraux lourds sont présents dans les grès comme dans les sables originels. C'est ainsi que les grès sparnaciens, dans le sud du bassin de Paris, riches en rutile (TiO₂), sont appelés titanifères.