Géologie des marbres

Les marbres se trouvent dans pratiquement toutes les contrées qui possèdent des pierres calcaires en masses considérables ou stratifiées en couches nombreuses. Tous les marbres ne datent pas de la même époque : les uns sont primitifs et les autres secondaires.

Bassin méditerranéen à l’époque hercynienne et situation des principales carrières de marbre

Phase géologique

L’ensemble des marbres (au sens moderne) s’est formé à partir d’un gigantesque dépôt de calcaire qui s’est réalisé entre pendant le Dévonien supérieur ou Carbonifère inférieur, dans un intervalle de temps de 50 millions d'années, entre -380 et -330 millions d'années. Ce dépôt s’est accumulé au fond des mers qui occupaient les cuvettes de la pénéplaine hercynienne, dont il ne restera que des îles formées par les massifs de la chaîne hercynienne.

• Pour la France : par le Massif armoricain, le Massif central, le Massif des Vosges, l’Ardenne et deux autres massifs sur l’emplacement actuel des Alpes et des Pyrénées.

1 : Phase de dépôt calcaire. 2 : soulèvement des plaques et métamorphisme

La formation définitive des marbres s’est produite par une cristallisation complète des calcaires, appelée métamorphisme, en conjuguant la pression, la température et l’action de vapeurs venues des profondeurs du globe.

Marbres primitifs

Le marbre primitif est issu de terrains calcaires qui se sont formés à une période où il n’existait aucune vie marine. Le dépôt de cette matière calcaire, sur des roches anciennes, ne s’est pas fait de manière égale, car des circonstances particulières des attractions plus ou moins fortes déterminèrent la formation de quelques couches plus épaisses que les autres, et moins mêlées de feuillets schisteux. Au cours du cycle hercynien (-416 à –251 millions d’années), la couche inférieure de roches ancienne (granite) souleva les couches de sédiments primaires les plus épaisses et encore semi-fluides, qui retombèrent sur elles-mêmes et qui formèrent, aux pieds des grandes chaînes, des cordons de collines calcaires mêlées de schistes et de serpentines. Des bouleversements physico-chimiques transformèrent cette roche sédimentaire des collines en roche métamorphique, qui donna naissance aux marbres primitifs, grenus, sensiblement cristallisés et généralement d’une seule couleur, blanc, gris, rouge ou noir.

Ce sont ces grandes masses de marbres homogènes qui fournissent les marbres statuaires, tels que ceux de Paros et de Carrare ; qui ne sont jamais dans des zones très élevées.

Ces couches qui se sont trouvées interposées entre les feuillets schisteux ou même avec des couches de serpentine, donnent des marbres nommés Cipolins, qui présentent de longues veines parallèles et ondulées. Ces marbres se trouvent dans le voisinage des sommets des montagnes.

Bien que ces marbres ne contiennent jamais de coquilles ni d’organismes marins, certains renferment des grenats, des cristaux de fer octaèdre et même des pyrites. Ce fer octaèdre, attirable à l’aimant, se rencontre quelques fois dans les plus beaux marbres blancs de Carrare, sous forme de taches et de veines noirâtres. Les brèches calcaires sont aussi des marbres primitifs.

Marbres secondaires

Ces derniers appartiennent à divers âges. Il y en a de très anciens ; ils appartiennent aux terrains que les naturalistes désignent par le mot transition.

• les marbres secondaires, qui ne contiennent pas ou très peu de corps marins, ont été déposés dans les océans alors qu’il n’existait aucun être organisé.
• les marbres secondaires coquilliers, contiennent quelques débris de corps marins, par exemple la brèche tarentaise et le marbre Campan qui contient des térébratules.
• les lumachelles, qui sont la dernière formation, se trouvent presque totalement composés de coquilles, de madrépores et autres corps marins.

Les marbres secondaires sont le plus souvent disposés en couches régulières, plus ou moins en position horizontale. Leur tissu est ordinairement compact, leur cassure lisse, terne et presque conchoïdale. Ce sont les plus beaux marbres qui reçoivent un poli proportionnel à leur dureté et qui offrent des couleurs plus ou moins vives, plus ou moins variées dues à des oxydes de fer.

Sources

• Extraits du « Nouveau dictionnaire d’histoire naturelle appliqué aux arts », tome XIX, par Jacques Eustache de Sève, 1818.

Liens internes

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• Cycle hercynien
• Métamorphisme

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