craie

La craie

La craie se définit comme :

  • une roche calcaire (= roche faite de carbonate de calcium CaCO3 = calcite faiblement magnésienne), de type biomicrite (bio pour débris fossiles, micrite pour boue calcaire), de texture mudstone à packstone;
  • poreuse (porosité de 30 à 40%),
  • friable et marquante (sur le tableau noir, mais la craie industrielle est mélangée au plâtre).
  • à grain généralement très fin.

Elle est composée principalement de débris squelettiques d’algues planctoniques (coccolithes et rhabdolites), auxquels s’ajoutent en quantité variable des fragments d’inocérames, d’échinodermes ou de bryozoaires, ainsi que des foraminifères et des calcisphères.

Quelques composants de la craie (échelle non commune)
Quelques composants de la craie (échelle non commune)

La craie ne montre pas normalement de stratification évidente, sauf lorsque cette dernière est soulignée par des nodules de silex.

Elle est généralement pure, à plus de 95% de CaCO3 (calcite faiblement magnésienne originelle et non transformation diagénétique d’aragonite), mais elle peut contenir d’autres minéraux :

  • des minéraux argileux (phyllosilicates), donnant une craie marneuse ou une marne de teinte plus grise que la craie pure;
  • du sulfure de fer authigénique (marcasite, pyrite);
  • de la glauconite, donnant parfois une craie glauconieuse; en fait, il ne s’agirait pas (Clayton, 1984) de véritable glauconite, mais de minéraux argileux verts faits d’interstratifiés illite / smectite.
  • du phosphate de calcium, sous forme de phosphate tricalcique, dans la matrice crayeuse ou en surface condensée; rare dans le Pays de Caux, il peut former des gisements exploitables dans le Nord de la France.
  • de la dolomite, donnant une craie dolomitique;
  • du silex, donnant une craie à silex.
  • en très petite quantité et de la taille des minéraux argileux : du quartz , des feldspaths alcalins, de la tridymite de basse température.

Voici la composition chimique d’une craie de Liège (Siwak, 1994) :

oxyde
%
CO2
44
CaO
53,5
SiO2
1,7
MgO
0,3
K2O
traces
Fe2O3
0,1
Na2O
traces
P2O5
0,2
SO2
traces
TiO2
traces
Al2O3
0,2

Aujourd’hui la craie ne se dépose qu’à grande profondeur dans les océans, mais au Crétacé elle s’est déposée sur les plate-formes ou certains bassins inondés des continents.

Voici quelques propriétés des craies du Pays de Caux (Interreg IIIa, rapport final) :

Porosité Perméabilité Densité
%  millidarcy
Cénomanien 15,4 à 41,3 0,1 à 13,1 1,6 à 2,1
Turonien 26,3 à 47 0,1 à 4,1 1,7 à 2,1
Coniacien 22,6 à 38,3 1,1 à 2,6 1,6 à 1,9
Santonien 40,2 à 45,6 3,5 à 5,6 1,6 à 1,8
Campanien 43,4 à 45 3,8 à 6,5

Les densités s’échelonnent entre 1,4 (craies très poreuses) et 2,2 (craies marneuses ou craies cimentées).
La craie comporte des cavités, avec de gros pores de 1 à 5 μm et des pores plus petits. Les grains solides sont liés par adhérence ou coalescence ou par des ponts de calcite. Cette porosité est une caractéristique essentielle de la craie et elle peut subsister à des profondeurs d’enfouissement très grandes (les gisements de gaz de Mer du Nord en font foi).
La résistance à la compression monoaxiale est différente selon que la craie est sèche ou saturée en eau (Comés, 1971). On note un affaiblissement de plus de moitié pour la craie saturée. De même, dans la direction horizontale, cette résistance est nettement inférieure :

Echantillon Direction
Résistance à la compression (bar)
craie sèche verticalehorizontale

100 à 120

80 à 100

craie saturée verticalehorizontale

40 à 55

25 à 35

Lorsqu’elle est sèche, la craie se rompt de manière explosive et il se forme de petites colonnettes orientées dans le sens de la contrainte principale.
Des résultats d’essais mécaniques de laboratoire sont fournis dans la thèse de Guerrero (2017).
En Europe septentrionale, la craie revêt une importance majeure car c’est elle qui contient les principales ressources en eau, en pétrole et en gaz.
Le terme Craie, avec une majuscule, est parfois mis en équivalence avec celui de Crétacé supérieur car, en Europe occidentale, la roche dominante est la craie.

Ce site est une occasion de mieux connaître la craie et, peut-être accessoirement, la géologie. C’est sur le terrain, en marchant sur les galets et en regardant les falaises, que vous la découvrirez le mieux. Une grande partie des pages de ce site sont organisées sous forme de circuits d’excursion commentés.