Géologie et utilisation des roches brèches

Michael C. Rygel / Wikimedia Commons / CC BY 3.0

La brèche est une roche sédimentaire composée de particules anguleuses de plus de deux millimètres de diamètre (clastes), les espaces entre les particules étant remplis de particules plus petites et de ciment minéral (matrice). Le mot « breccia » est d’origine italienne et signifie « pierre faite de gravier cimenté ». Cette roche est présente dans le monde entier et a également été trouvée sur la lune et sur Mars.

Comment ça se forme

Comme d’autres roches sédimentaires clastiques, la brèche se forme lorsque d’autres roches sont soumises à l’altération. Les clastes sont anguleux et irréguliers, ce qui indique que les particules formant la roche n’ont pas voyagé loin de leur source. D’autres matériaux remplissent les espaces entre les clastes, les liant en une roche. Une façon de classer les brèches est de les classer en fonction de leur mode de formation. Par exemple :

• Certaines brèches se forment sous forme de matériau qui s’accumule au pied d’une pente ou d’une falaise abrupte.
• La brèche cataclastique se forme lorsque des fragments tombent d’une faille.
• La brèche volcanique, pyroclastique ou ignée, est formée par le compactage de morceaux de lave avec de la cendre.
• La brèche d’effondrement est une brèche sédimentaire formée à partir de l’effondrement d’une caverne.
• La brèche d’impact est formée par la rupture d’une roche sur le site de l’impact.
• La brèche hydrothermale se forme lorsque le fluide fracture une roche.

Les espaces entre les clastes se remplissent de limon (oxyde de fer), de carbonate (par exemple, de la calcite) ou de silice, agissant éventuellement comme le ciment qui lie les particules.

Parfois, le dépôt du clast et du matériau de la matrice se produit à peu près en même temps. Une autre classe de brèches est constituée de roches dans lesquelles les clastes et la matrice ne sont pas liés. Par exemple, l’effondrement d’une caverne de calcaire produirait à la fois des clastes et du matériau de matrice, tandis qu’un glissement de boue sur une faille recouvrirait le vieux matériau clastique de jeune matrice.

Une autre façon de classer les brèches est la répartition des clastes et de la matrice. Dans les brèches matricielles, les clastes ne se touchent pas et la matrice les entoure complètement. Dans les brèches soutenues par des clastes, la matrice comble le vide entre les clastes qui se touchent (ou presque).

Qu’est-ce que la Brèche ?

La brèche désigne généralement une roche d’origine sédimentaire, bien qu’elle puisse également se former à partir de roches ignées ou métamorphiques. Un mélange de différentes roches et minéraux peut se combiner. Ainsi, la composition et les propriétés des brèches sont très variables. Habituellement, les brèches sont constituées d’une roche dure et durable qui peut survivre à un certain degré d’altération. Parfois, la brèche est nommée en référence à sa composition. Par exemple, il existe des brèches de grès, des brèches de basalte et des brèches de chert. La brèche monomatique est une brèche contenant des clastes d’un seul type de roche. La brèche polymicte ou brèche pétromicte est une brèche contenant des clastes de différentes roches.

Propriétés

La caractéristique distinctive de la brèche est qu’elle est constituée de clastes anguleux visibles cimentés avec un autre minéral. Les clastes doivent être facilement visibles à l’œil nu. Dans le cas contraire, les propriétés de la roche sont très variables. Elle peut être de n’importe quelle couleur, et peut être dure ou molle. La roche peut être rugueuse au toucher en raison des clastes anguleux. Le polissage de la surface dépend de la similitude de la composition des clastes et de la matrice.

Utilise

En raison de sa composition variable, la brèche a un aspect intéressant. La roche est principalement utilisée pour réaliser des sculptures, des pierres précieuses et des éléments architecturaux. Le palais minoen de Cnossos en Crète, construit vers 1800 avant J.-C., comprend des colonnes faites de brèche. Les anciens Égyptiens utilisaient la brèche pour faire des statues. Les Romains considéraient la brèche comme une pierre précieuse et l’utilisaient pour construire des bâtiments publics, des colonnes et des murs. Le Panthéon de Rome présente des colonnes en pavonazzetto, un type de brèche dont le motif ressemble à des plumes de paon. Dans la culture moderne, la brèche est utilisée pour des éléments décoratifs, des bijoux et parfois comme matériau de remplissage pour les routes.

Breccia contre conglomérat

Les brèches et les congénères se ressemblent. Tous deux sont des roches sédimentaires clastiques contenant des clastes de plus de deux millimètres de diamètre. La différence est que les clastes des brèches sont anguleux, tandis que ceux des conglomérats sont arrondis. Cela indique que les clastes dans les conglomérats ont parcouru une plus grande distance depuis leur source ou ont subi plus d’altérations avant de s’encastrer dans la matrice que les clastes dans les brèches.

Points clés

• La brèche est une roche sédimentaire clastique. Les clastes sont des particules de forme irrégulière de plus de deux millimètres de diamètre. Le ciment qui lie les clastes est une matrice composée de particules plus petites.
• Les brèches et les roches conglomérées sont similaires. Les clastes des brèches sont anguleux, tandis que ceux des conglomérats sont arrondis.
• Breccia se décline en de nombreuses couleurs et compositions.
• La brèche est principalement utilisée pour fabriquer des éléments architecturaux décoratifs. Elle peut être polie pour fabriquer des éléments décoratifs ou des pierres précieuses. Elle peut être utilisée comme base de route ou comme remblai.

Sources

• Jébrak, Michel. « Brèches hydrothermales dans les gisements de minerai de type filonien : Une revue des mécanismes, de la morphologie et de la distribution des tailles ». Ore Geology Reviews, volume 12, numéro 3, ScienceDirect, décembre 1997.
• Mitcham, Thomas W. « L’origine des pipes à brèche ». Economic Geology, Volume 69, Numéro 3, GeoScienceWorld, 1er mai 1974.
• Sibson, Richard H. « Rupture des tremblements de terre comme agent minéralisant dans les systèmes hydrothermaux. » Géologie, ResearchGate, janvier 1987.