CALCAIRES
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Formation
Précipitation du carbonate de chaux
Bien que très peu soluble dans l'eau pure (13 mg par litre, moins que la silice), le carbonate de calcium devient relativement soluble dans l'eau chargée de CO2. Il se forme alors du bicarbonate de calcium conformément à la réaction d'équilibre :
Les eaux des pays calcaires, en climat tempéré, peuvent titrer de 4 à 100 degrés hydrotimétriques (1 degré hydrotimétrique français = 10,3 mg/l). Au-dessous de 20 degrés une eau est douce, au-dessus elle est dure, impropre au savonnage (formation d'oléates de calcium) et à la cuisson (pectates de calcium qui durcissent les membranes pecto-cellulosiques des cellules végétales).
L'équilibre carbonate-bicarbonate peut être rompu par des facteurs physico-chimiques ou biologiques. Parmi les premiers, citons : l'élévation de température (dépôt de tartre, sources pétrifiantes) ; la diminution de pression (certaines sources pétrifiantes) ; l'augmentation de pH ; l'agitation des eaux ; la concentration par évaporation (concrétions dans les grottes et les diaclases des pays calcaires, caliches et croûtes calcaires dans les sols méditerranéens et tropicaux) ; la concentration par le gel (formation de calcin, qui a cimenté les graviers des alluvions ou provoqué la formation de croûtes ou d'efflorescences en aiguilles (vatérite) pendant les périodes froides du Quaternaire).
Les actions biologiques résultent principalement de l'activité des bactéries, des algues et des charophytes. Les végétaux chlorophylliens, pendant le jour, prélèvent directement du CO2, ce qui provoque, dans certains cas, une précipitation immédiate de CaCO3 qui emprisonne les organismes (tufs, travertins). Mais, le plus souvent, ce sont les bactéries qui agissent, indirectement, par augmentation du pH et diminution de la réserve alcaline, et aussi par l'intermédiaire des composés ammoniacaux provenant de la décomposition des matières organiques. Le bicarbonate de calcium donne du carbonate de calcium et du carbonate d'ammonium selon la réaction :
Dans les eaux chargées de sulfate de chaux, on a ensuite une nouvelle précipit [...]
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Écrit par :
- Charles POMEROL : professeur à la faculté des sciences, université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
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Pour citer l’article
Charles POMEROL, « CALCAIRES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 février 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/calcaires/