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. < l,'";
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~)) j'': \\.
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THË8E P'rés'~Gtée à L'UNIVERSITEPIERREèt MARIE CURIE '~PARIS:W:-
. ~t à l'ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES rv11NES DE PARIS
par
1
N' Guessan
AGHUI
~n vue de "obtention du titr'e de Docteurde3è cycle en Géologie de l'Ingénieur
.r
rospection de surface
des roches
ranitiques
pour usages routiers
Soutenue le 18 Décembre 1980
devant la commission
d'examen
MM.
.J.
RAVIER
Président
R.
STRUILLOU
Rappor'teur
M.
ARNOULD
Examinateur
C.
ARCHIMBAUD
Examinateur
" ~
.
, .
.
,'t

---

·;....
Remerciements
Qu'il me soit tout d'abOl~d permis d'exprimer ma profonde et respectueuse
gratitude à I~. le Professeur ARNOULD pour l'accueil qu'-j1 m'a réservé au
Centre de Géologie de l'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure des
Mines de Paris et pour la confiance qu'il m'a accordée tout au long de ce
travail. Je lui suis infiniment reconnaissant pour les encouragements et
les conseils qu'il m'a prodigués durant mon séjour au
C.G.I.
Je voudrais exprimer ma reconnaissance à M. le Professeur RAVIER, Directeur
du Laboratoire de Pétrographie de l'Université Pierre et Marie Curie
(Paris VI) pour ses conseils et pour le grand honneur qu'il me fait en
acceptant de présider ce jury.
Je suis heureux que M. ARCH IfVlBAUD, Directeur-Adjoint du Laboratoire
Régional de l'Equ'ipement de Clermont-Ferrand, puisse participer à mon jury.
Il a favorisé mon accueil au L.R.E. de Clermont-Ferrand pendant la campagne
de prélèvement de mes échantillons et a fait preuve, à tout moment, à mon
endroit d'une grande disponibilité. Je lui en sais gré.
Je voudrais adresser mes remerciements les pl us vifs à M. STRUILLOU, Maftre
de Recherche à l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, qui a dirigé
cette étude. C'est grâce à son soutien moral, intellectue" et scientifique
que cette recherche a pu être Menée à bien. Qu'il veuille bien trouver ici
l'expression de toute ma gratitude.
Je ne saurais oublier de dire ma reconnaissance à tous les chercheurs et
techniciens du Centre de Géologie de l'Ingénieur qui m'ont apporté leur aide
et leur amitié. Je remercie en particulier MM. COJEAN, DEVEUGHELE, DU MOUZA,
GAUDON, LE CLEAC'H et PELLERIN pour leurs conseils.
Ces remerciements s'adressent également à Mlle LAVIALLE, Secrétaire du C.G.l,
pour la dactylographie du texte, à I~. CHANETTE pour la confection des lames
minces et la reliure du mémoire, et M. HUYNH pour les dessins.
J'ai été admis comme vacataire au Laboratoire Régional de l'Equipement de
Clermont-Ferrand lors de la campagne de prélèvements de mes échantillons. Je
tiens à en remercier très sincèrement M. MONTVENOUX, Directeur, et
M. MISHELLANY, Assistant-Chef de la Section des Carrières, Granulats et
Environnement, ainsi que/leurs collaborateurs.
Je mien voudrais d'omettre d'exprimer ma reconnaissance à la direction de
l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris et au gouvernement ivoirien
qui m'ont accordé une bourse de recherche.
. ~ ,
Enfin, je voudrai s di re mon affecti on et ma grati tude à mes parents et à ma
femme
Ama Marie pour tout ce qu'ils ont fait pour moi.
:= ... =-:=-=-=-=

---

SOMMAIRE
pages
INTRODUCTION
·,,··,l············· ... ········
5
. ( l
• •
I'
• • • •
~ •••• lJo., • • • • • • • •
PREMIERE PARTIE : PRESENTATION ET CARACTERISATION DES ECHANTILLONS.
9
l - CARACTERISATION DES ECHfu~TILLONS
11
1.1. ~1gg~_~§1E2gI§~bigg~_g~§_~~b~1i112D§
11
1.1. 1. Contexte géographique et géologique
. . . . . . . . . . . . . . .
11
1. 1.2. Description pétrographique des échantillons
• . • . . . •
14
1.1.2.1. Technique de détermination de la
composition minéralogique
. . . . . • . . . . . . . . . .
14
1. "1 .2. 1• 1. Dé fini ti ons
. . . . . . . • . . . . . . . . . • .
14
1.1.2.1.1. Analyse modale au compteur
de points
..•.••......•.•.....•
15
1.1.2.2. Technique de détermination de la taille
du grairl
, ..
16
'1'
,
.
1.1.2.3. Echantillonnage
..•.......•.•••.•...•..•..
16
1.1.2.4. Description des échap..tâ:~i1.ori,~~~~ lames
~~:~:~fi~~~i~~~·p.~~!~~~;~~~~~~~········ 16
1.1.2.5. " "
7/0
ç
\\ :-:",~
1.1.2.6. ;~~~~;~~~~~on~·~rt~i~~.t~l)·········
~~~~~"~6~~~n~al~~11~~~~e~~'»~:' ê:'~. :: 22
"
. ,....
~~'j/
22
6
J
1.1.2 . . 2. Repartli»i'bns deSsmâiverlaux dans
.
~ ment '"'!:,?'
.
les d].agrarrime~Tlangulalres
26
1.2. ~~1~~!!!i~§~i2~_~~_"~"~i~~i~~_~~_g~~~g~_!gs
26
1.3. ~~1~~i~§~i2~_~~_~~_E2~2~i~~_~~~_~~b~~~i~~2~~
28
1.3. 1. Mode opératoire
. • . . • . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . • . . . . . ..
28
1.3.2. Calculs
29
1.3.2.1. Calcul de la masse volumique de la
phase soli de "ys" .•..••..•....•........•••.
29
1. 3.2.2. Calcul de la masse volurniClue apparente "d".
31
1.3.2.3. Calcul de la porosité "n"
. . • • . . . . . . . . . . . . .
33
1.3.3. Decomposition de la porosité totale n en porosité
de pores np et en porosité de fissures nf d'après
l ' indi ce de qualité IQs
33
1.4. Q~.r~::~~~i2~!:b2~_~~_~~~1~~_~~~~!:§~~1i2~_~~§_~2::b~~
34
1.4.1. Les roches granitiques et l'altération
34
1.11. 2, Relation entre altération et perte au feu
35
1.4.3. Degré d' altération détermine à partir de la perte
au feu à 700°C
. . • . . . . . . • . . . . . . . . , . • . . • . . . . . . • . . . • . .
36
1. 4.)L Perte au feu effect née à 105 OOC
.. . . • . • . . . . . . . . . . . • .
36

---

pages
1.5. ~!~~~Q!~~i2Q_3~~_~~~~i~_~~~~~ig~~~_!~~li~~~
37
1.5.1. Obtention des gra..'1ulats pour les essais mécaniques ..
37
1.5.2. L'essai Micro-Deval
••.•••........•....••..•....•.•.
37
1.5.3. L'essai de fragmentation dynamique
..•..•...•.......
38
1.6. ~!~~~Q!~!i2Q_3~~_~~~~~~!~_3~~_~~~~i~
39
1.7. g2Q~l~~i2Q~
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
DEUXIEME PARTIE : INTERPRETA'rION DES RESULTATS
43
• • • •
Il
•
,
.
II - INTERPRETATION DES RESUL'rA'I'S
44
II.1. ~~~~i_3~~~Eli~~!i2Q_3~~_f2~~l~~_3~_~~_~~_~~~~_i12I~l
~~~_~~_~~~_3~~_!2~~~~_gE~Qi!i:g~~~
45
II. 1. 1. Rappel des formules de P.
LE BERRE
.. . . . . . • . • . . . . .
45
11.1.2. Présentation et interprétation des résultats......
47
II.1.3. Conclusion
... . . . . • . . • . • . . . . . . . .• . • . . . . • . . . . • . . . • .
50
II.2. g2E!~~~~2Q_3~_!~~Qf!~~Q~~_3~_!~~!~~E~!iQQ_~~_!~
!~~i~!~Q~~_~~s::~i9.~~_3~~_E2~~~~_8~~~~i!iSL~~~. . . . . . . . . . . . . . 50
11.2.1. Justification du choix de la perte au feu à 700°C
comme critère d'alté:cation
"
50
II.2.2. Etude semi-quantitative des variations de résis-
tance mécanique en fonction de l'altération
caractérisée par la perte au feu à '700 o c
61
II.2.3. Définition d'une correction d'altération dans
l'optique de la prospection des granites
utilisables en viabiJi té
. . . . . . • . . . . . . . . . •• . . • . . • .
69
II.2.4. Application à la région d'Ambert
. . . . . . • . . . . . . . . . .
72
CONCLUSION GENERALE
. . . . . . . . . . . . . . . • • . . • . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . • '. 77
ANNEXE
DESCRIPTION DE'I'AILLEE DES LAMES MINCES
83
BIBLIOGRAPHIE
~
• •
~
• • •
a
,
• • • • • •'
..

---

l
Résumé
Sous tous les climats du globe, le manteau superficiel de décomposition des
granites est relativement épais. Dans les régions tropicales humides et
équatoriales, en particulier, l'importance de ce manteau est telle qu'il est
difficile et onéreux d'effectuer des prélèvements d'échantillons sains.
Dans ces conditions, il est souhaitable que lion puisse déduire les caracté-
ristiques mécaniques probables des roches situées en profondeur à partir de
l'étude d'échantillons prélevés en surface.
P. LE BERRE (1975) a proposé des formules pour la détermination des caracté-
ristiques mécaniques (MDE et FD) probables des roches dures (quartzites,
microdiorites, etc .. ) d'après leurs caractéristiques pétrographiques
(composition minéralogique, diamètre moyen de gl~ain et porosité de fissures).
Nous avons essayé d'appliquer ces formules à des matériaux granitiques
rapportés de la région d'Ambert (Puy-de-Dôme). Il en résulte que les valeurs
calculées ont très peu de rapport avec les valeurs expérimentales. Nous en
déduisons que ces formules ne sont pas suffisamment précises pour les roches
granitiques.
Il a donc été nécessaire d'aborder le problème de prévision des propriétés
mécaniques des roches granitiques profondes par une méthode originale.
Nous avons retenu, comme critère d'état d'altération, la perte au feu à 700°C
(PF)700 qui, au demeurant, donne parmi les caractéristiques intrinsèques les
meilleures corrélations dil~ctes avec les résistances mécaniques MDS, MDE et
FD. Nous avons fait des représentations des coefficients MDS, MDE et FD en
fonction des (PF)700 des échantillons. Dans les trois cas de figures, les
échant"il lons semblent présenter l a même répart.iti on en foncti on de leur type
textural : les roches migmatitiques à texture orientée dans les parties
-i nféri eures des graphi ques, l es roches à texture xénomorpl1e grenue dans les
parties moyennes, enfin les roches à texture IIgranul itique ll et porphyroïde
dans les parties supérieures. Ceci correspond, respectivement, aux valeurs de
coefficients mécaniques faibles, moyennes et élevées.
De plus, si nOLIs relions entre eux les po"ints qui représentent des roches
provenant de la même unité géographique et géologique, présentant je même
type textural et des diamètres moyens de grain équivalents, les lignes
obtenues se répartissent, globalement, en éventail. Ainsi, l'évolution des
résistances MDS, MDE et FD en fonction de (PF)700 pourrait être schématisée
par un réseau de droites concourantes sur l'axe des (PF)700 en des points de
coordonnées (0, - O~l) pour MDS et MDE et (0, - 0,5) pour FD.
Nous en déduisons les formules empir"iques suivantes qui devraient permettre
de corriger l'influence de l'altération sur les résistances MDS, MDE et FD :
(MDS)
= P2 + 0,1
2
Pl+0,1
P2 + 0 l
(~1DE) 2 = PT + 0: 1
(FD)2
= P2 + 0,5
(FD)
PI + 0,;
l
avec
Pl = perte au feu à 700 0 e mesurée d'un échantillon prélevé en surface
P2 = perte au feu à 700°C supposée de la roche en profondeur
(MDS)l' (MDE)l et FD)l = résistances mécaniques expérimentales de
l'échantillon superficiel altéré.

---

II
Si nous admettons par exemple qu'une perte au feu à lOOoe de 0,4 %
(soit
(PF)700::: P2 = 0,4 %) est à peu près représentative de ce qi)E;
l Ion peut rencontrer dans les carrières granitiques profondes, les
valeurs de résistances mécaniques obtenues d'après les formules ci-
dessus devraient être équivalentes aux résistances mécaniques expéri-
mentales probables des roches de mêmes caractéristiques pétrographiques
qui seraient prélevées dans ces carrières. Ces formules de correction
slécriraient
0,5
(MDS)O 4
MDS
,
=-rr+n
exp
0,5
(MDE)0,4
:::
MDE
P + 0,1
exp
0,9
(FD)O 4
:::
. FD
,
P + O,Ël
exp
avec
P, la perte au feu à 700°C de la roche superficielle
altérée.
Ces corrections de llinfluence de l létat d'altération, bien qulimparfaites,
devraient cependant être suffisantes pour permettre de comparer entre elles
les caractéri sti ques i ntri nsèques de roches présentant à 11 affl eurement des
états dlaltération très différents, ce qui est indispensable lors d'une
prospection préliminaire de surface. Bien que les roches granitiques de la
région étudiée soient très diverses, il serait cependant bon de procéder à
des ajus tements de l a méthode avant de l' uti l i selA dans dl autres régi ons
afin de l'adapter aux condHions locales. Mais il est probable que son
principe devrait pouvoir être généralisé.
=-=Ii"'=-=-=-=

---

1.
Définition des symboles utilisés
Pétrographie (données des lames minces) :
o (%)
pourcentage de quartz ;
FK (%)
pourcentage de feldspaths potassiques
Pl (%)
pourcentage de plagioclase;
Mu (%)
pourcentage de muscovite ;
Bi (%)
pourcentage de biotite;
An (%)
teneur en anorthite des plagioclases
Dm (~)
diamètre moyen des grains;
,1\\
quartz automorphe ou subautomorphe
X
quartz xénomorphe ;
a
texture orientée;
G
t~xture "granul i ti que Il
P
texture porphyroïde.
,
Pertes au feu :
(PF) 700 (%)
perte au feu à
700°C;
(PF) 1050 (%)
perte au feu à 1050°C.
Vi tesse du son
Vl m (mis)
vitesse de transmission du son mesurée
Vl c (mis)
vitesse de transmission du son calculée à partir de la
composition minéralogique
indice de qualité à sec
10
= 100 Vlm
s
VTC
Porosité
n {%)
porosité globale
nf (%) et np (%') : respectivement porosité de fissures et porosités
de pores déterminées à partir de lOs à l'aide des
formules de P. LE BERRE
lQs = 100 - 47 nf - 1,6 np
et
n = nf + np
Masses volumiques
. Ys : masse volumique des grains solides
. d
masse volumique apparente.
Caractéristigues mécanigues :
MDS (%)
coefficient Micro-Deval à sec, représentant la sensibilité
à l'usure par attrition à sec;
MDE (%)
coefficient Micro-Deval dans l'eau, représentant la sensibilité
à l'usure par attri ti on dans l'eau ;
FD
(%)
coefficient de fragmentation dynamique (équivalent au coeffi-
cient Los Angeles), représentant la sensibilité au choc.

---

'1
L..
LISTE
DES
TABLEAUX
Tableau n° 1
. Evolution de la production de granulats
de 1975 à 1978
2
Abrégé de la classification de LACROIX pour
les granites et les roches apparentées,
d'après M. ARNOULD (1961)
3-1
Valeurs utilisées pour les représentations
3-2
triangulaires
4
Vitesse des ondes longitudinales dans les
principaux minéraux, d'après K.~. ALEKSANDROV,
B.P. BELIKOV et T.V. RIZONA (1966)
5
Mas se .vo l umi que de s 'mi né t'a ux ca f'd 'i ri aux .·des
granites dJaprès A. DE LAPPARENT (1890),
P. lAPADU-HARGUES (1954), A. LACROIX (1962)
et A. BETEKHTINE (1968)
6
Caractéri s t'i qUcs pétrographi gues et mécaniques
des échanti llons,
7
Comparaison des sensibilités à l'attrition et
au choc calculées d'après les formules de
P. LE BERRE (MDE calc et FOcale) et expérimenta-
les ~MOE~xp ~t FDexp ) pour les roches granitiques
(O,3J < %lPr)700 < 0;65)
8-1
8-2
Différence (PF) J.050 - (PF)yoO ~n fonction du
8··3
pourcentage en mlcas des materlaux
8-4
9
Coefficients de corrélation entre les caractéris-
tiques pétrographiques et les caractéristiques
mécaniques
10-1
Caractéristiques mécaniques corrigées pour se
10-2
ramener à un état d'altération constant caracté-
10'-3
risé par une perte au f~u a 700°C de 0,4 %.
11
Classification proposée pour les roches granitiques
en fonction de leurs coefficients de Micro-Deval en
présence d 'eau l~DE et de fragmentation dynamique FD
(ou Los Angeles LA) 9 usages possibles correspondants
en accord avec la circulaire du Ministère de l'Equi-
pement et de l'Aménagement du Territoi re n° 77 186
du 26-12-1977.

---

3.
LISTE
DES
FIGURES
Fi gure n° 1
Structure du Massif Central français
2
Coupe schématique de la plaine du Livradois
3-1
Représentation triangulaire Q-F-M des matériaux étudiês
3-2
Représentati on tri angul ai I"e Q-FK-Pl des matéri aux étudi és
3-3
Représentation triangulaire K-C-N des matériaux étudiés
4
Pesée hydrostatique dans le mercure
5
Diagr-amme lQs-n : décomposition de la porosité totale n,
en porosité
de pores I1p~ et de fissures nf, d'après
l'indice de qualité lQs (P. LE BERRE, 1975)
6
Essai de fragmentation dynamique
7-1
Comparaison des Y'ésistances t~DE expérimentales avec les
résistances MDE calculées d'après la formule de P. LE BERRE
(1975) :
MDEcal c :: 0,5+5,2 'log100m+4,5 r,f - (9,4 Q-I0,2 M+5,7 F).10-2
7-2
Comparaison des résistances FD expérimentales avec les
résistances FD calculées d'après la formule de P. LE BERRE
(1975)
-2
FOcale = 1,8+16,9 10g100m+l0,2nf - (21,8 Q+7,8 M+25~0 F).10
8
Représentation de la différence de pourcentage de perte au
feu a ID50°C et 700°C
(PF)lor
- (PF)700
en fonction du
1
1
pourcentage Men micas des maïQriaux
9-1
Représentation des coeff-j ci ents f'lIDS expérimentaux en fonction
de 1a perte au feu a 700°C des matériaux
9-2
Représentati on des coefficients MOE expérimentaux en fonction
de 1a perte au feu à 700°C des matériaux
9-3
Représentation des coefficients FDexpérimentaux en fonction
de la perte au feu a 700°C des matériaux
10-1
Représentation des coefficients MDS expérimentaux en fonction
de la perte au feu a lOO°C des matériaux, avec en indice les
numéros d'échantillons
10-2
Représentation des coefficients MDE expérimentaux en fonction
de la perte au feu a 700 0 e des matériaux, avec en indice les
numéros d'échantillons
10-3
Représentation des coefficients FD expérimentaux en fonction
de la perte au feu a 700 0 edes matériaux
aVêC en indice les
9
numéros d'échantillons

---

4.
Fi gure n° 11-1
Schématisation de l'évolution des résistances MDS en
fonction de la perte au feu à 700°C des matériaux
11-2
Schématisation de l'évolution des résistances MDE en
fon cti on de la perte au feu à 700°C des matériaux
11-3
Schématisation de llévolution des résistances FD en
fonction de la perte au feu à 700°C des matériaux
12-1
Représentation des coefficients MDS expérimentaux en
fonction de la perte au feu à 700°C des matériaux, avec
en indice les diamètres moyens de grain en ~
12-2
Représentati on des coeffi ci ents MDE expérimentaux en
fonction de la perte au feu à 700°C des matériaux, avec
en indice les diamètres moyens de grain en ~
12-3
Représentation des coefficients FD expérimentaux en
fonction de la perte au feu à 700°C des matériaux, avec
en "j ndi ce 1es di amèt)"es moyens de grai n en ~
13
Délimitation des classes proposées pour les roches
granitiques en fonction de MDE et FD
14-1
Classification des matériaux étudiés en fonction de leurs
coefficients MDE et FD expérimentaux
14-2
Classification des matériaux étudiés en fonction de leurs
coefficients MDE et FD corrigés pour une perte au feu à
700°C de 0,4 %
15-1
Abaq ue pour la détermination des va.l eurs MDS corrigées
pour une perte au feu à 700°C de 0,4 %
15-2
Abaque pour la détermination des valeurs MDE corrigées
pour une perte au feu à 700°C de 0,4 %
15-3
Abaque pour la détermination des valeurs FD corrigées
pour une perte au feu à 700°C de 0,4 %
=-:-=-=-=-=-:-=-=

---

5.
INTRODUCTION

---

6.
INTRODUCTION
On assiste actuellement en France à une progression de la production
de granulats concassés à partir de roches massives au détriment de
celle des matériaux d'origine alluvionnaire (Tableau na 1). Cela est
directement lié a l 'épuisement des ressources alluvionnaires exploi-
tables.
Il existe trois grandes familles de ma~ériaux fournissant des
granulats concassés: les roches éruptives et cristallophylliennes,
les calcaires et le laitier de haut fourneau.
Les granites appartiennent, par définition, a la première catégorie.
Peu de travaux ont été, jusqu'a présent, consacrés aux granulats
granitiques. La raison en est que ces matériaux ont généralement des
caractéristiques géotechniques médiocres. On préfère donc s'intéresser
à d'autres types de roches à meilleures performances. Si cela est
possible dans les pays où de telles roches abondent, il existe
ma "1 heureusement, de par le monde, b-j en des régi ons où l'on es t limité
dans le choix. Il faut bien, dans ce cas, s'accommoder de ce qui est
disponible. Dans cette optique, les granites peuvent être utilisés
dans de nombreux secteurs du b~timent et du génie civil. Dans le
secteur de la route, ils sont surtout utilisés pour la confection des
couches d'usure.
En Afrique occidentale, par exemple, les granites sont les formations
du socle les plus importantes par la superficie qu'ils occupent. Du
fait de leur développement considérable, l'étude de ces matériaux sous
un angle géomécanique n'est certainement pas dénuée d'intérêt dans la
perspective d'une utilisation rationnelle des ressources disponibles.
C'est fort de ce souci que nous avons voulu entreprendre le présent
travail. La matière première en est constituée par un échantillonnage
de roches granitiques de la région d'Ambert, en Auvergne. Les échan-
tillons ont fait l'objet d'une étude pétrographique et d'essais
mécaniques.
Les matériaux de concassage étant utilisés principalement dans le
domaine de la viabilité, les essais retenus pour l'étude de nos
échantillons sont l'essai "Micro-Deval" (sec et en présence d'eau) et
l'essai de "fragmentation dynamique", qui sont des essais routiers
cl ass i ques.
Cette étude se situant dans le même esprit que celle menée par
P. LE BERRE en 1975 sur l a "Recherche d,1 une méthodol ogi e de prospec-
tion de gisements de granulats naturels routiers à hautes performances",
nous avons essayé d'appliquer les formules de ce dernier a nos
matériaux.
Les résultats obtenus font admettre que pour être valables pour nos
échantillons, les formules de LE BERRE doivent prendre en compte des
paramètres supplémentaires. Nous avons dû adopter une approche
originale qui nous permette de fournir des éléments d'appréciation de
la résistance mécanique à partir de la pétrographie.

---

7.
1
1975
1976
1977
1978
1
Production annuelle
de sables et graviers
224
232~4
226~6
228 ~ 14
(MT)
Taux de croissance
annue l
(%)
- 3~4
+ 3,8
t -2,5
+ O~7
------------------------- ---------- ---------- ---------- -----------
Production annuelle
de calcaire de
41
45~6
45~2
5L9
carrière
(MT)
Taux de croissance
annuel
(%)
- 2 ~O
+ 11 ~5
- O~8
+ 9~O
------------------------- ---------- .. ---------- ---------- -----------
Production annuelle
de granulats concassés
66
70~2
70~4
70~5
d'origine éruptive
(MT)
Taux de croi ssance
annue l
(%)
+ 2,5
+ 6~2
+ O~3
-1- O~1
MT : millions de tonnes
Source: UNICEM
Tableau n° 1
Evolution de la production de granulats de 1975 a 1978

---

8.
Le présent mémoire comporte deux parties essentielles. La premlere
présente la zone d'étude, la caractérisation des échantillons, les
différents essais réalisés et leurs résultats. Dans la deuxième
partie, nous essayons d'interpréter les résultats des essais méca-
niques a la lumière des autres caractéristiques des matériaux, en
particulier de leur état dlaltération, afin d'améliorer leur
représentativité dans une optique de prospection de surface.
En conclusion de cette étude, nous proposons une méthode devant
permettre la détermination approximative de la résistance probable
des granites en profondeur (essais Micro-Deval a sec (MDS) et en
présence d'eau (MDE) , et essais de fragmentation dynamique (FD)) a
partir de l'étude d'échantillons plus ou moins altérés prélevés en
surface. Cette démarche a pour objectif la recherche de critères de
prospection des meilleurs granites, en particulier dans les régions
où l lépaisseur de la couche d'altération est importante, et où les
~rélèvements d'échantillons sains sont a la fois difficiles et
onéreux, comme clest le cas par exemple en Afrique tropicale et
équatoriale.
Dans la suite du texte, nous utiliserons les symboles plus ou moins
classiques rassemblés et définis a la page 1.

---

9.
PREMIERE PARTIE
PRESENTATION ET CARACTERISATION
DES
ECHANTILLONS

---

10.
50
Fi9:~1__~~~~~~~~~;:=;;:;::7;::~====~-
. _ structure du Massif Cent
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ertlarres
"
et
quaternaires.

---

11.
[!REMIERE ;~RTIE ]
PRESENT.4TION ET CARACTERISATION DES ECHANTILLONS
l
-
CARACTERISATION DES ECHANTILLONS
Avant de présenter la description des différents échantillons,
il convient de rappeler brièvement leur cadre géographique et géologique
d'origine ainsi que les méthodes utilisées pour leur étude pétrographique
et mécanique.
Les échantillons étudiés ont été prélevés dans la région d'Ambert
en Auvergne - Massif Central français (Figure nO 1).
Le Massif Central français est un fragment de la chaîne hercy-
nienne. Large de 300 km d'Est en Ouest et long de 450 km du Nord au Sud,
il surgit entre le Bassin de Paris au Nord, le Bassin de l'Aquitaine au
Sud-Ouest, le Bassin du Languedoc au Sud-Est et les Bassins de la Bresse
et du Rhône à l'Est.
Implantée à l 'Ouest sur le versant oriental des Monts du Livradois
et à l 'Est sur le versant occidental des Monts du Forez, notre zone de
prélèvements va de la Chaise-Dieu, au Sud, à Courpière~au Nord.
Culminant à 1634 m d'altitude (Pierre-sur-Haute), l'ensemble
montagneux Forez-Livradois forme une large intumescence dominant de 600 m
les autres massifs cristallins de la moitié nord du Massif Central français.
C'est un vaste bombement de forme ellipsoïdale regroupant les Monts du
Forez et les Monts du Livradois séparés par la Plaine du Livradois ou
Bassin d'Ambert (ou encore Vallée de la Dore). La Plaine du Livradois
occupe une dépression méridienne qui constitue le premier grand accident en
creux du relief.
Selon J. DIDIER et J. LAMEYRE (1969), les granites du Massif
Central français peuvent être classés en deux groupes principaux:

---

IMONTS DU LIVRADOIS 1
IBASSiN
D'AMBERT i
1 MONTS
DU
FOREZ 1
w
E
FOURNIER (885)
THIOLIERES
LA
DORE
742
!
1
1
1·
l
+
+ +
+ + +
+
+ +
++++++
+ +
+ +
+ ++ ++ +of + ~\\;;':'I:"'._~":."";"'-'''''<JY 1" ,,--;
+ + +
u w
~
N
t;;,X~:::-;1 :Alluvions récentes .
.CBoom
I:';~~'::I :Alluvions anciennes.
[lllllJ: Migmatites .
k-;~I :Formations sédimentaire-s oligocènes .
[ZJ: Filon de Quartz
l"x"x"l :Granites du Livradois
1 : Fractures sûres
,
,
1+++1: Granites du Forez
, : Fractures supposees
1
e1
1
Ij
Fig.
2
. _ Coupe
schématique
de
la
plaine
du
Livradois.

---

13.
1°) les leucogranites ou ex "gi~anu'lites" (granites à 2 micas
ayant ou non des quartz en granul es ; cette accepti on du terme granul ite
est tombée en désuétude. Actuellement le nom granulite est réservé aux
roches ultramétamorphiques à quartz et grenat);
2°) les "gran 'i tes il proprement di ts, formés par les grani tes
monzonitiques et les granodiorites.
Dlaprès ces auteurs, les constituants mlneraux des leucogranites
sont: le quartz, l'orthose ou le microcline quelquefois associés dans
une même roche, un plagioclase acide (An < 20), la biotite en faible
quantité, la muscovite en proportion va~iable (0 - 15 X). Dans certains
massifs il $'y ajoute de la cordiérite, de la sillimanite et , plus
rarement, de l'andalousite. L'apatite, le zil~con, les oxydes, sont
présents; la tourmaline est fréquente.
Les minéraux constitutifs des "granites" sont le quartz,
l'orthose ou le microline, l'andésine, la biotite parfois chloritisée,
la hornblende verte (quelquefois) ; les minéraux accessoires sont
l'apatite, le zircon, le sphène, les sulfures et oxydes. La cordiérite
se localise dans certains types de granites du Velay (dits communément
granites à faciès châtaigne).
Nous avons tenté de figurer sur la carte hors-texte l'essentiel
des formations géologiques de la zone de prélèvement de nos échantillons
d'après les cartes géologiques au 1/80 000 de Brioude, Clermont-Ferrand,
Monistrol et Montbrison.
Formations sédimentaires
Elles comblent le fossé d'effondrement d'Ambert qui est limité
par des failles N-S (Figure n° 2); ces formations sont constituées par
des terrains oligocènes et des alluvions. Dans ces dernières, on peut
distinguer les plus récentes (a2) qui sont des dépôts formés par les
rivières lors des inondations et les anciennes (a') qui sont des dépôts
relativement importants de l'ancienne Dore. Les formations oligocènes
(notées m II-III sur les cartes de Brioude et Monistrol, m III-I sur la
carte de Clermont-Ferrand, m II sur celle de Montbrison, et que nous
noterons m), sont constituées de sables feldspathiques alternant avec
des argiles plastiques.
Formations éruptives et métamorphiques
Elles sont représentées surtout· par les granites dits du
Livradois et du Forez.
Les Monts du Livradois sont considérés comme un prolongement au
Nord des Monts du Velay. Ils sont découpés par des failles sur leurs
~ordures Nord, Est et Ouest et comportent des volcans pliocènes, réduits
a leurs culots cratériques, qui dominent de longues et étroites bandes
de sédiments oligocènes, encadrées par des failles.

---

14.
Le socle cr"istallin du Livradois est formé de granite calco-
alcalin, à 2 micas - granite du Livradois (yl) - contenant des enclaves
de gneiss, granodiorites à grain fin, aplites, etc .. Le granite du
Livradois, de teinte claire, rose ou beige très pâle, présente une
texture saccharolde ou équante (sans orientation particulière). Au Sud
on a un faciès à grain fin; au Nord un faciès à grain moyen plus riche
en biotite; on peut l'associer au granite à biotite (yI) à grain moyen
également, mais pouvant devenir porphyroYde. Sur la bordure sud ou ouest
le granite du Livradois passe à des migmatites (notées Mz;: sur les cartes
de Brioude et de Clermont-Ferrand, et que nous noterons simplement M).
Ces mi gmati tes peuvent être ri ches en cordi érite et parfoi s myl oni ti sées.
Le$ Monts du Forez~ quant à eux, peuvent être considérés comme
un rameau des Cévennes au Sud. Il s comportent des granites à bi otHe,
dits granites du Forez, des granites d'anatexie, des anatexites (ou
granites migmatitiques) à cordiérite ou à sillimanite et des granites à
2 micas. Ces formations constituent des grandes bandes de terrains
cristallins de direction N-N-O.
Le granite du Forez (noté yI sur la carte de Monistrol, que nous
noterons yIA) est un granite à grain moyen, présentant une texture
orientée, nébulitique ou grenue, et une certaine richesse en biotite. Il
est homogène à l'Ouest, s'associe à un granite à 2 micas, semblable au
granite du Livradois. Au Nord il contient de gros cristaux de microcline
rose (Saint-Julien-la-Vêtre). On observe de nombreuses enclaves micacées,
des gneiss et des filons de microgranite, de quartz, etc ..
Les granites mi gmatitiques du Forez (yI/:) apparai ssement comme
un mélange de paragneiss et d'aplite ou de granite foncé ou leucocrate.
Les autres formations cristallines et cristallophyliennes sont
celles dites de La Chaise-Dieu. Il s'agit du granite porphyroïde de
La Chaise-Dieu (yla) intrusif dans les micaschistes feldspathiques de
La Chaise-DieU (l;;2f) à muscovite, séricite et chlorite ; et des gneiss
d'injection de La Chaise-Dieu (si), alcalins, de type oeillé ou rubané.
Fil ons
On observe des fi lons de mi crograni te (y3) , de l amprophyre (1jJ)
et de quartz (Q).
I.l.2.1. TechniqvE de dé~ermination de Za co~osition
nn:néY'aZogique
I.l.2.1.1. Définitions
D'une manière générale, les granites se définissent comme étant
des roches constituées de quartz, feldspaths, micas (WALLERIUS 1700-1785).
Les proportions relatives de ces minéraux sont variables. En plus de ces
minéraux, dit cardinaux, les granites peuvent contenir d'autres minéraux,
peu abondants, tels que l'amphibole, ainsi que des minéraux dits acces-
soires : apatite, chlorite, grenat, tourmaline, zircon, etc ...

---

15.
Les -Fel dspaths présentant un intérêt prati que sont de deux types
le type des feldspaths alcalins, dont 'le microcline et l'orthose, et le
type des plagioclases, qui forment une série continue variant du pôle
sodique (albite) au pôle calcique (anorthite).
Les micas aussi se subdivisent en deux groupes essentiels: les
micas alumineux ou micas blancs, dont la muscovite, et les micas ferro-
magnésiens ou micas noirs, dont la biotite. Les micas lithinifères sont
relativement rares.
Les proportions relatives de ces constituants minéraux dans les
différents échantillons étudiés ont été déterminées. Mais en vue des
représentations triangulaires (Figures n° 3-1, 3-2 et 3-3), seuls les
minéraux cardinaux (quartz, feldspaths et micas) ont été pris en compte
dans la détermination de la composition minéralogique des échantillons,
à l'exception des amphiboles qui, à l'occasion, ont été comptabilisées
ave c l es mi cas.
L'analyse modale des lames minces taillées dans les échantillons
a été effectuée avec un compteur de points.
I.1.2.1.2. Analyse modaZe au COlTtf?teur de points
Le compteur de points est constitué d'une surplatine spéciale
et d'un tabulateur. La surplatine est reliée par un fil électrique au
tabulateur et se fixe sur la platine du microscope polarisant. Le tabula-
teur comporte des touches avec chacune un totalisateur automatique. La
manipulation proprement dite se déroule de la façon suivante: on affecte
un minéral à chaque touche et quand un minéral a été identifié sous la
croisée des fils du réticule, il suffit d'appuyer sur la touche con'es-
pondante pour que la surplatine se déplace aussitôt. La surplatine est
entrai née automatiquement par un dispositif sur une courte distance (1/3
de mm par exemple). Ainsi, on peut compter tous les minéraux repérés par
la croisée des fils du réticule sur une ligne traversant la lame mince.
On change de ligne à l'aide d'un bouton cranté. En manipulant point par
point suivant des lignes parallèles d'intervalle régulier (1/3 de mm par
exemple), on peut balayer de façon systématique toute la surface de la
préparation.
Le calcul du pourcentage dlun minéral dans une roche donnée se
fait comme suit:
Soit
n, le nombre de points comptés dans le minéral.
Si
N est le nombre de points comptés dans toute la lame mince,
la proportion du minéral considéré dans la lame mince (et par
suite dans la roche) est:
n
x = N x 100
La composition minéralogique de nos échantillons figure au,
tableau
n° 6·

---

16.
I..1. 2. 2. Technique de détermination de la ta:7.:Ue du. m'aÙ~
v
Le grain désigne la dimension moyenne des constituants minéraux
d'une roche. La détermination de cette dimension moyenne est réalisée au
microscope polarisant.
L'opération consiste à compter, au rnicroscope~ le nombre de
minéraux interceptés par un micromètre occulaire de longueur connue.
Soit nt le nombre de minéraux observés et comptés
l, la longueur du micromètre au grossissement d'observation.
La taille moyenne (ou diamètre moyen Dm) du grain de la roche
étudiée est égale au rapport 1.
n
l
Dm = -
. n
Pour le présent travail, le micromètre utilisé mesure
10 mm au grossissement
x 1
1 57 mm
t
"
x 6,3
0,4
mm
"
x 25
0,25 mm
"
x 40
Les différents dtamètres Dm obtenus figurent au
tableau
n° 6 .
Ils représentent la moyenne calculée à. partir de trois valeurs obtenues
suivant trois directions àifférentes.
1.1.2.3. Echantillonnage
Au cours de la campagne d'échantillonnage, nous avons sillonné le
secteur d'étude pour visiter le plus grand nombre de gisements possible.
Fréquemment diaclasés et rarement sains, les affleurements rencontrés sont
essentiellement des granites et des migmatites à grain et texture variables.
Ils étaient souvent dissimulés par la végétation au moment de notre
campagne de prélèvement d'échantillons.
Les 70 échantillons de roches granitiques rapportés de la reglon
d'étude ont été prélevés soit dans des carrières en activité ou abandonnées,
soit sur des gisements présentant une altération variable. Quand un affleu-
rement semblait présenter une variation de faciès nette t nous prenions des
échantillons des différents faciès.
Dans tous les cas, nous avons tenu à ce que les échantillons
prélevés soient le plus représentatifs possible des gisements visités.
1.1.2.4. Description des échantillons en l~s minces
Les échantillons étudiés ont été numérotés dans un ordre croissant
de a à 70. Pour leur localisation, l'on voudra bien se reporter à la carte
hors-texte; leurs coordonnées seront indiquées par une lettre (abscisse)
et un chiffre (ordonnée) dans les tableaux synthétiques.
Nous désignerons par texture la forme et le mode d'agencement des
constituants minéraux. La texture sera dite isogranulaire (ou isométrique)
si les minéraux de la roche étudiée semblent avoir globalement la même
taille. Dans le cas contraire, nous parlerons de texture hétérogranulaire
(ou hétérométrique).

---

17.
Nous utiliserons l'adjectif "granulitique" dans le sens français
(A. Michel-L.évy, 1874) pour qualifier la texture des roches à quartz en
granules automorphes ou subautomorphes.
Enfin, nous donnerons à la fin de chaque description la composition
minéralogique triangulaire (quartz Q, feldspaths F, micas M), en %, et le
diamètre moyen Dm du grain, en ~, de la roche observée.
On trouvera en annexe l'ensemble des descriptions de lames minces.
Les données correspondantes (Q, FK, Pl, Mu, Bi, Dm et particularités
diverses, comme par exemple la texture) sont reprises d'une façon synthé-
tique dans le
tableau
n° 6.
Certains'
granites
migmatitiques
contiennent des amphiboles vertes. Dans chaque cas ceci a été précisé, mais
les amphibol~s ont été comptabilisées avec les micas pour la représentation
triangulaire Q-F-M.
I.l.2.S. CZassi[icationspétrographiques des échantiZZon~
les critères de classification peuvent être, entre autres, la
composition minéralogique, la composition chimique, la composition chimico-
minéralogique, la texture, etc ... J. JUNG et R. BROUSSE (1959) proposent
une classification modale qui effectue les découpages suivant un certain
nombre d'indices. Calculés à partir des données fournies par le compteur de
points, ces indices sont des pourcentages de la forme:
A~ B x 100 ,
A et B étant des minéraux ou des groupes de minéraux. Ainsi définissent-ils:
1°) l'indice de saturation (SAT)
Q
~f x 100, pour les roches quartziques,
avec
Q = pourcentage de quartz,
F = pourcentage de feldspaths.
2°) l'indice de coloration (COL) :
100 - (Q + F), pour les roches contenant du quartz,
100 étant la totalité des minéraux constituant la roche (100 %)
si la
roche contient du corindon et de la muscovite, leur pourcentage sera
ajouté à la somme Q + F.
3°) l'indice feldspathique (FELDS)
F alcalins
x 100
F alcalins + Pl
avec F alcalins = pourcentage de feldspaths alcalins
Pl alcalins = pourcentage de plagioclase.
4°) l'indice potassique (POT)
F potassique
F'" a 1ca 11 ns
x 100
avec F potassique = pourcentage de feldspaths potassiques
F alcalins
= pourcentage de feldspaths alcalins (potassiques ou
sodiques) .

---

18.
TABLEAU.2.:
Abrégé de La classification de
LACROIX pour les granites
et les roches apparentées dl après
M. ARNOULD _1961.
PARAME TRES
P
q
r
s
GRANITES ALCA_
2-3
Granites alcalins orthosiques
LINS
OU HVPER_
Gïonites alcalins orthoso_
ALCALINS
I-[ 2-4
L.
1
albitiques .
(et syénites alcalines
pour q= 5
)
5
Granites alcalins albitiques
Or
2
2
> 1,67 granites potassiques
GRANITES
-Pl
CALeO _ ALCALINS
l -lI 2-4
( et syénites caLco_
alcalines pour
2-3 2-3
~~ < 1,67 granites monzo_
q = 5
) .
nitiques .
, 4
I~ Granites akéri_
PLAGIOCLASOLITES
Pl
•
g
3
il
I-l(
tiques
3-4 2 r--
Or < 067
z
« Granodiorites s.s.
QUARTZIOUES
Cl:
Cl
l
4-5 2-5 4-5
Anorthosites
--
( et non quartziques
pour
q = 5
)
II
4 2-5 4- 5
Diorites
quartziques
TIr
4
2~5 4-5
Gabbros quartziques
·

---

19,
Ces quatre indices d··dessus énumérés permettent de découper le
champ pétrographique en cases~ appelées subdivisions~ groupes~ familles
et branches respectivement.
Quant à A. LACROIX (1933), il propose une classification pemettant
de faire coïncider les points de vue minéralogique, chimique et même
génétique des roche~ éruptives d'origine magmatique. Les principales
coupur~s de cette classification sont résumées par M. ARNOULD (1961) comme
suit :
· divisions: roches à feldspath et à quartz ou roches acides,
roches à feldspath sans quartz ni feldspathoTdes ou roches saturées, etc
· f~milles, selon la nature et les proportions de feldspaths. :
roches alcalines, calco-alcalines, plagioclasiques~ etc ...
· groupes, basés sur la proportion de minéraux blancs et colorés.
Pour la composition chimique, A. LACROIX (1933) utilise les para-
mètres C.I.P.W. du nom des auteurs américains W. CROSS; W. IDDINGS;
L. PIRSON; H.S. WASHINGTON (1903) et H.S. WASHINGTON (1917).
Dans le tableau n° 2, M. ARNOULD (1961) propose un abrégé de la
classification C.I.P.W.-LACROIX pour les granites et les roches apparentées.
R. FREY (1937) propose une représentation graphique de la classifi-
cation de LACROIX basée sur le nombre de millimolécules de K20, de Na20 et
de CaO~ déduit de l'analyse chimique des roches. La somme de ces trois
nombres étant ramenée à 100~ il obtient les valeurs K, N et C pour K20~
Na20 et CaO respecti vement. et reporte I(~ N et C dans un di agramme tri angu-
lai re (K- C-N) .
Dans le cadre de ce travail~ nous avons choisi de répartir les
matériaux étudiés ~n fonction de leur texture, c'est-à-dire la forme et le
mode d'agencement de leurs minéraux constitutifs; et ceci à cause de
l'influence vraisemblable des caractéristiques texturales sur le comportement
mécanique des matériaux.
Nous avons ainsi distingué en gros quatre types de roches :
les roches à texture "granulitique" ;
les roches à texture xénomorphe grenue;
les roches à texture porphyroïde ;
les roches migmatitiques à texture orientée gneissique.
Le premi er type regroupe les échanti 11 ons contenant des cri staux de
quartz automorphe ou subautomorphe. Les échantillons du deuxième type
présentent, au contraire, des cristaux de quartz xénomorphe, engrainés les
uns dans les autres. Dans le troisième type, nous avons classé les roches
contenant des minéraux de grande taille. Noyés dans une matrice plus fine,
les cristaux de quartz et surtout de feldspaths sont souvent bien développés
dans ces matériaux. Enfin, le quatr-ième type rassemble les roches à texture
orientée, prélevés sur des affleurements de migmatites. Ce sont en réalité
des échantillons de migmatites gneissiques, relativement riches en micas.
Cette richesse en micas leur donne une teinte sombre alors que les échantil-
lons des troi s prern-j et'S types sont plus ou moi ns cl ai rs.

---

20.
TABLEAU :3.1._ VaLeurs
utilisées pour les représentations triangulaires 0
,--- ~ -
Diagramme Q- F_M
Diagramme Q_FK_PL
Diagramme
K_C.N
N~
= =
Q (Ofo)
F (Ofo)
M (%)
Q (%)
FK(%) PL(%)
K (%)
c (%) N(%)
1
30
64
6
3 2
3 2
3 5
4 1
21
3~
2
37
49
1 4
4 3
30
27
4 7
1 B
3 5
--_.
3
3 6
6 1
3
3 7
29
34
4 1
2 2
37
- - - - I--~--
4
2~
G 5
?
30
29
4 1
3 6
24
40
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5
32
54
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3 7
3 3
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4 5
2 3
3 2
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1 - - - - -
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35
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30
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- - - - -
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1 1
4 1
2e
3 2
4 1
2 1
3 B
- - - - - - - -f----- 1-------------
9
39
52
9
4 3
25
3 2
3 8
2 1
4 0
- - ----
10
30
58
1 2
3 4
3 0
3 6
3 9
2 4
3 9
- - - - - - - - -f------
11
37
53
1 0
4 1
2 7
3 2
3 4
1 4
5 2
- -
1 2
35
55
1 0
3 9
29
3 2
4 1
2 3
3 6
1 3
35
59
7
3 8
24
3 9
3 3
22
1., 5
-
1 4
29
64
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3 1
33
36
44
1 3
4 3
--
1 5
34
5 5
1 1
3 9
2 7
35
38
22
40
- -
1 6
3 2
57
1 1
3 6
30
3 4
4°)
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22
3 7
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1 - - - - - - - - -
1 7
3 5
59
6
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3 2
3 1
4 5
1 8
3 7
- - - - ~-_._--~- - - - -1------ 1---------
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1 B
27
20
3 1
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3 0
2 7
43
3 1
20
4 9
_0_. _.__
- - - -
f - - - - - - - - - -
f----- --- - - --
1 9
2 8
2 9
3 1
4 0
3 7
2 9
3 4
f - - - - - - - - - - - - -
_--.3 6
2 5
~9- ---------
3 3
2 7
40
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21
38
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3 9
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25
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26
3 6
6 1
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3 3
3 0
4 a
1 4
3 B
' . '1/
; ) ' . \\ -
Q (%)
Pourcentage
de
Quartz
F (%)
Pourcentage de Feldspaths (feldspaths alcalins et plagioclase
)
M (%)
Pourcentage de micas (muscovite
et biotite
)
FK(%)
Poun entage de feldspaths
potassiques.
Pl (%)
Pourcentage de
plagioclase
K (%)
Pourcentage de millimolécules de
K2D 0
c (%)
Pourcentage de millimolécules de
CaO 0
N (%)
Pourcentage
de millimolécules
de
Na20.

---

21.
TABLEAU. 3w 2 ._ Valeurs utilisé~s pour les représentations triangulaires
.
r---.,------.--------,,---------.----,,---.--------,
Diagramme Q_F_M
Diagramme Q .• FI<_Pl
Diagramme K_C_N
N~
--"''''''''''l''''''0='''''''''''9'''''''~-_lI_-......,,,=,,,...=~~''F''''--_l
Q (%)
F (%) M (%) 1: Q (%)
FK(%)lpl(%) 1 K (%)
C (%) N (%)
lL
27
3 6
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~B -=~~9 13
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3
39
-
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3 1
28
35
57
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43
29
28
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1
4
26
30
1
29
3 4
5 7
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-
I
3 8
2 7- - - 3 7
4 0
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3 5
30
36
52
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36
36
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26
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'
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40
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37
37
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28
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24
34
35
30
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--f--------f------:c'-
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22
68
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40
39
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34
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3 6
3 3
31
4 6
16
38
4 2
3 0
5 3
1 7
~ 6
2 5
3 9
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2 lt
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32
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33
31
46
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35
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44
35
62
3
36
30
34
41
21
38
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31
59
10
34
26
40
41
21
38
- ~ - - - -
46
31
58
11
35
25
40
1,2
13
45
1
1----+--------1-
-
f---'-----j------j-----::--.,------1I-----+-------c::--f---,------,-----I
47
30
43
27
~
41
21
38
29
26
44
48
2 8
4 6
2 6 I~~ '------~2 8
3 5
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2 3
3 '7
- - - 1 - - - - - - - - - - - - - - - 1~-,--·-+--_+_---__1
49
28
l~4
281
39
28
34
39
24
37
1 - - - - + - - - - + - - - - - 1 - - - - - - - - - ----~I--_____II-----i---f------__I
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37
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4 3
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35
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3f!
23-~9
31
28
4~i
1
59
40
50
10
313
32
30
47
16
37
f-----1------ - - - - - - - - - r-----~-r___----- ----
- - - - c - - - --~-
60
33
65
2
3/.
'3 0
36
38
26
3 6
6 1
3 1
6 7
2 -- ----3--i~35
3 5 -- ----z-~6-----1.3---~1
- -
f - - - - - -
-~--__1---__I
62
38
60
2
39
31
30
45
16
39
- -
--~---
--
63
28
60
13
32
33
35
44
16
40
64- -3--61 5 4
1 0
4 0
i
27-'--- 3 3
In--6--+-Zl,-r---4Cl
6 5
2 7
4 6
2 7
3 7
2--5~3-B-DB--~36- --36

---

22.
I.l.2.6. ~epl'ésentations triangulaires des échantilZons
Les figures n° 3-1~ 3-2 et 3-3 montrent la répartition des matériaux
étudiés dans les diagrammes triangulaires:
1
Q-F-M;
Q - FK - Pl (représentation graphique de la classification modale
de JUNG et BROUSSE selon E. RAGUIN, 1976) ;
K - C - N
(représentation graphique de la classification de
A. LACROIX proposée par R. FREY, 1937).
Si, pour ces représentations, nous disposions des valeurs des
paramètres Q (Quartz), F (feldspaths), M(micas), FK (feldspaths potassiques)
et Pl (plagioclase) obtenues au microscope polarisant par le compteur de
points, nous
avons
dO calculer les paramètres K, C et N. En effet, en
raison de l'état d'altération général
des échantillons, nous avons jugé
préférable de calculer lears paramètres K, C, N à partir de leurs composi-
tions minéralogiques plutôt que de procéder à leur analyse chimique.
I.l.2.6.1. Calcul des paramètres K~ C~ N
Nous avons calculé les paramètres K, C, N, à partir de la composition
mi néra l ogi que.
Dans le diagramme de R. FREY (1937), K20 provient des feldspaths
alcalins potassiques, c'est-à-dire orthose et microcline. Na20 et CaO résul-
tent respectivement de l'albite et de l'anorthite constituant les plagio-
clases. Ces feldspaths ont pour formules chimiques:
orthose (ou microcline) : K20, A1203, 6Si03
al bite
Na20, A1203' 6 Si03 ;
anorthite
CaO, A1203 , 2 Si02.
Le nombre de millimolécules de K20, de Na20·et de CaO dans une roche
de 100 g s'obtient par les formules suivantes:
K20 = PFK5~7103 , PFK désignant le pourcentage de feldspaths potassiques
· Na20 = g~; x PPl x (lOOl~O% An), PPl désignant le pourcentage de plagio-
clase et %An, la teneur en anorthite ;
CaO
10 3
%An
·
= 278 x Pp l x lLJIT
Nous en déduisons les valeurs K, N et C
K20
K = 100 x K2
·
0 + Na20 + CaO
Na20
N = 100 x K20 + Na20 + CaO
CaO
· C = 100 x K2
La somme (K
0
+ N + C) est égale à 10O,
+ Na20 + CaO

---

Q
100.0
Fig. 3.1 ._ Représentation trianguLaire Q_ F_ M
des matériaux étudiés
+ : Roches li texture xénomorphe grenue.
/\\
'0
: Roches à texture· gronuLitique ~.
Q: quartz
en
%
e : Roches migmotitiqu~a texture orientée.
F : feLdspaths en % .
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..
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\\
<D : Roches li texture porphyroïde.
JW
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M: micas
en
%
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NOMBRE DE POINTS
: 64 )
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60
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30
20
10
0 F
M
_
p

---

Q
Fig. 3.2 . _ Représentation triangulaire Q_ Fk_ Pl
des matériaux étudiés.
10~('\\O
(Q:
quartz en %.
/:~:'.
+ : Roches ô texture xénomorphe grenue.
/ ........ '.
o
'Roches à text'ure • granulitique +.
Fk:
feldspaths potassiques en % 1
90/"':" .... \\00
e
: Roch6ls migmatitiqu,",ô texture orienté61 .
Pl:
plagioclase en %
)
1,\\'"
'. '1'
CD : Raches Q texture porphyroïde.
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(
NOMBRE
DE POINTS
: 64 )
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70
60
50
40
30
20
10
0
Fk
.,..,
Pl-·- - - -

---

Fig,3.3 ,_ Représentation triangulaire K_C_ N
des matériaux étudiés (K =milli_
+ : Roch li5 à tlllXture xénomorphe grBnull.
molécules de K20 en %;
o
: Roches à textura· gronulit'jque •.
C =millimolécules de CaO en %.
o
: RochQ5 migmotitiqu0\\o texture orient@e,
N =millimolécules de Na 0 en %),
<D : Roche5 ë textura porphyroïde.
(
NOMBRE
DE POINTS
: 64 )
Cf =2_ 4
N
(pl
\\
10
\\
70

---

26.
I.l.2.6.2. Répartition des matériaux dans les
.diagrammes· triangulaires
Les matéri aux des quatre types textw'aux défi ni s précédemment
forment un même nuage de points dans les diagrammes
Q-FK-Pl (fig. na 3-2)
et K-C-N (fig. na 3-3). Dans le diagramme Q-F-M (fig. na 3-1), les échan-
tillons migmatitiques a texture orientée, riches en micas, se distinguent
nettement. Les points représentant les autres roches se groupent dans un
même nuage et apparaissent relativement pauvres en micas.
D'un point de vue corr~osition feldspathique, les échantillons
appartiennent, dans l'ensemble, a la fam"ille des granites calco-alcalins a
oligoclase ou a andésine, quelle que soit leur texture (fig. na 3-2). Pour
la composition quartzo-feldspathique (fig. na 3-2), ils se rangent soit
dans la famille des granites monzonitiques, soit dans celle des granodio-
rites indépendamment de leur texture.
Il apparaît que seul le diagramme Q-F-M (fig. na 3-1) permet de
faire ressortir d'une façon particulière la catégorie des granites migma-
titiques a texture gneissique, grâce à leur richesse en micas. La teneur
en micas de ces roches est, en général, supérieure a 20 %alors que celle
des autres échantillons est, en général, inférieure a 15 %.
Dans ces conditions, nous pensons que ce sont les données
texturales qui permettent de mieux distinguer nos différentes roches.
I. 2. I2.~E?!.'!!!f~]f3.EiC}.~__~_J.~f~çlfQ~rJ!!._q1;iCJ.lfÉé
ICi§.
L'indice de qualité IQ
est une grandeur sans dimension qui
représente le rapport multiplié par 100 de la vitesse mesurée a la vitesse
théorique de propagation du son (ondes longitudinales) a travers une roche
donnée. On distingue l'indice de qualité obtenu pour un échantillon sec:
IQs, de l'indice de qualHé obtenu pour UI1 échantillon saturé IQw.
En pratique, on mesure le temps de parcours des ondes a travers une
éprouvette de roche gr8ce a un appareillage constitué d'un émetteur d'im-
pulsions électriques de 2000 a 3000 volts. On place l'éprouvette entre un
émetteur et un capteur, semblable à l'émetteur. Le temps de propagation t
lu permet d'obtenir la vitesse de propagation des ondes longitudinales Vl m'
l
Vl m = t
avec: l = longueur de l'éprouvette exprimée en m
t = temps de propagation exprimé en s
Vl m= vitesse de propagation exprimée en rn/s.
Connaissant la vitesse moyenne théorique de propagation des ondes
longitudinales à travers les minéraux et la composition minéralogique d'une
roche donnée, on peut calculer la vitesse moyenne théorique du son a travers
cette roche.
1
n
Vl c ::
1:
wrr ;=1 Vli Mi ni
avec
= vitesse du son calculée de la roche
= vitesse du son du ièrne minéral
= pourcentage du ièmeminéral.

---

27.
r-
I
Minéral
Vitesse des ondes
longitudinales
mis
Quartz
6030
Fe l dspaths
Feldspaths alcalin~
5760
1
Plagioclases
6300
----
.Mus covi te
Micas
5810
Biotite
5130
Diopside
Pyroxènes
7800
Augite
7200
Amphiboles
7210
Gren ats
8560
-
Staurotide
7400
Epidotes
7420
Apati te
6460
Rutil e
9260
Hématite
6700
Magnéto; te
7410
Pyrite
7910
Tableau n° 4
Vitesse des ondes longitudinales dans les
principaux minéraux d'après K.S. ALEKSANDROV,
B.P. BELIKOV et T.V. RIZOVA (1966) cités par
P. LE BERRE (1975).

---

28.
Nous avons déterminé l'indice de qualité ~ sec IQs d'une vingtaine
de nos échantillons pour lesquels nous disposions des blocs assez gros
pour pouvoir y tailler des éprouvettes mesurant au moins 10 cm et dont
l'état d'altération nous semblait relativement faible. Les valeurs obtenues
figurent dans le tableau na 7.
Les valeurs de Vl; qui ont servi au calcul de Vl c sont rassemblées
dans le tableau na 4.
I.3. Détermination de la porosité des échantillons
La porosité est formée par l'ensemble des vides que contient la
roche. Ces vides (ou discontinuités) sont dûs aux pores et aux fissures qui
peuvent exister dans la roche.
La porosité n des échantillons étudiés a été déterminée par calcul,
à partir de la masse volumique de la phase solide ys et de la masse volumi-
que apparente d. La masse volumique apparente a été obtenue par pesée
hydrostatique dans le mercure (fig. na 4).
I. :3. 1. ljoçJe _oe.éE.a!oir~
La balance hydrostatique que nous avons utilisée est constituée,
sommairement, par un plateau fixé à mi-hauteur d'un meuble en bois
parallélipédique à base carrée (environ 20 cm de côté et 70 cm de hauteur)
et par une nacelle à suspendre à un cadre rectangulaire en acier inoxydable.
Le cadre porte un crochet au milieu de l'une de ses largeurs et, au milieu
de llautre, une tige orientée vers l'intérieur, munie d'une pointe.
--f--t---Meuble
parallélépipédique
-111+---+--,- Thermomètre
-.;;;::::::;t::~~-t
-l--HH->---Mercure
H
-1==;~I..H"-f--Panie r métallique
I1I~r-I-- Plateau
~---~-
Gravillons
-++--t--Cadre
métallique
Fig.
t. "_
Pesée
hydrostatique dans le mercure"
- - - - - C - ...... - - -

---

29.
La manipulation se déroule de la façon suivante:
lléchantillon, sous forme de granulats, est mis à l'étuve à 105°C pour
séchage avant d'être pesé à l lair libre. On remplit un bécher de mercure
que l Ion pose sur le plateau de la balance hydrostatique. Les gravillons
sont immergés dans le mercure, emprisonnés sous un panier en acier
inoxydable pour y être maintenus pendant que l Ion charge de poids la
nacelle suspendue au cadre. On arrête de charger lorsque la pointe de la
tige touche la surface du mercure. On estime alors avoir réalisé
l léquilibre entre la poussée du mercure sur le dispositif et les gravil-
lons, et le poids de ce dernier ensemble plus la charge.
La même opération est effectuée avec le panier vide.
N.B. L'immersion des granulats dans le mercure doit être faite avec
beaucoup de délicatesse car il arrive que des bulles dlair soient piégées
entre les granulats ou bien qulil y ait frottement soit de ces derniers,
soit du panier sur les parois du récipient qui contient le mercure
(mauvais emprisonnement des granulats par le panier). Cela peut fausser
la pesée.
I.3.2. CaZcuZs
Le calcul de la porosité n d'un matériau peut sleffectuer à
parti r de sa masse vol umique apparente "d" et de l a masse vol umi que de sa
phase solide "ys ".
I. 3,2.1. CaZeuZ de Za massevo Zumique de Za phase soUde "ys fi
La masse volumique ys de la phase solide est calculée à partir des
masses volumiques des constituants présents dans la phase solide avec des
teneurs xi :
ys =2:: xi Yi
Dans le cadre de ce travail, les constituants que nous avons retenus
sont les minéraux cardinaux des granites, à savoir le quartz, les feldspaths
(feldspaths alcalins et plagioclase) et les micas (muscovite et biotite).
Les masses volumiques de ces constituants minéraux varient énormément et les
auteurs ne slaccordent pas toujours sur les mêmes valeurs. A titre dlexemples
qulil nous suffise de citer les masses volumiques données par A. DE LAPPARENT
(1890), P.
LAPADU-HARGUES (1954), A. LACROIX (1962) et A. BETEKHTINE (1968),
que nous regroupons dans le tableau n° 5. Pour notre part, nous adopterons
les valeurs données par P.
LAPADU-HARGUES (1954) qui nous semblent représen-
tatives des diverses gammes de variations. Et nous effectuerons le calcul de
la masse volumique de la phase solide de nos échantillons en utilisant les
masses volumiques suivantes:
.
Quartz: y = 2,65 g/cm3
FeldspathsQalcalins potassiques (orthose et microcline)
y
= 2,54 g/cm3
FK
Albite: y
= 2,61 g/cm3
ft.
Oligoclase ! y
= 2,64 g/cm3
01

---

Feldspaths
Mi néra 1
Quartz
Plagioclases
IV1i cas
Auteurs
alcalins
Orthose :
A1bite :
Mus covi te :
2,53 - 2,59
2,54 - 2,64
2,76 - 3,1
A. DE LAPPARENT
2,5 - 2,8
------------ -----------------------------
(1890)
Microcline :
2,54 - 2,58
Orthose et
A1bite :
Muscovi te :
2,605
2,76 - 3,0
P. LAPADU-HARGUES
QJ
Microcline :
:::l
2,65
01 i gocl ase :
cr
(1954)
'''-
2,54
2,64
Biotite:
E
:::l
,..-
Andésine :
2,8 - 3,4
0
2,68
>
QJ
Orthose :
Albite:
Muscovite:
Vl
Vl
2,55 - 2,58
2,62 - 2,63
2,76 - 3,0
ru
A. LACRO 1X
~
Oligoclase :
2,65 - 2,654
Microcline ":
Biotite:
(1962)
2,635 - 2,671
w
2,54 - 2,57
2,7 - 3,2
o
Andésine :
2,671 - 2,684
Orthose et
Albite:
Mus covi te :
2,61
2,76 - 3,10
2,5 - 2,8
Microcline :
A. BETEKHTINE
Anorthite :
Bi otite :
2,54 - 2,57
( 1968)
2,76
3,02 - 3,12
Tableau n° 5 : Masse volumique des minéraux cardinaux des granites d'après
A. DE LAPPARENT, P. LAPADU-HARGUES, A. LACROIX et A. BETEKHTINE

---

31.
. Andésine:y
= 2,68 g/cm3
An
3
Muscovite: y
= 2,88 g/cm
Mu
Biotite
: y
= 3,1 g/cm3.
Bi
Prenons par exemple un échantillon de composition minéralogique
Quartz: 37 %soit Q = 0,37
Feldspaths alcalins potassique?
44 %soit FK ~ 0,44
. Oligoclase : 8 %soit 01 = 0,08
Muscovite
3 % soit Mu = 0,03
Biotite
8 % soit Bi = 0,08,
Ys = (YO' 0 + YFA' FK + YOl . 01 + YMu
Mu + YBi . Bi)
Y = (2,65 . 0,37 + 2,54 . 0,44 + 2,64
0,08 + 2,88
0,03
s
+ 3,1 . °,08)
Ys :% 2,64 g/ cm3
I. 3.2.2. Calcul de la masse va lwrrique apparente "d"
Soit Pe, le poids du matériau sec avant immersion dans le mercure
Pd, le poids du dispositif;
PHg' la masse volumique du mercure
Pa, la poussée du mercure sur le dispositif
pla, la poussée exercée par le mercure sur l'ensemble formé par
le dispositif et l'échantillon;
Pl' le poids déposé dans la nacelle quand le dispositif seul
est immergé dans le mercure ;
P2 , le poids déposé dans la nacelle quand le dispositif est
immergé avec l'échantillon,
On a
Pa
= Pl + Pd
pla = P2 + (Pd + Pe)
La différence P'a - Pa est égale" à la poussée que le mercure aurait
exercée sur l'échantillon s'il était immergé seul.
pla - Pa = (P2 + Pd + Pe) - (Pl + Pd) = Prlg . V
soit PHg·V = P2 + Pe - Pl' V étant le volume de mercure déplacé.

---

32.
+ : Roches à texture xénomorphe grenue.
o :
. las
Roches CI texture • granuLitique ~ .
•
: Roches migmatitiqu8!lCl texture orientée.
1001\\~-__'\\~
2'\\ b<D~:~R~O~C~he~5~ii~t~e~)(t~u~r~E1~po~r~p~hY~r~O'~id~e=.~~~=~
( NOMBRE DE POINTS
: 1& )
2
~~
_ _
3
4
np
5
80-
+
++
+
+
60 -
+
0
+
+
<D
+
40
2 o.L
+-~~Sn~f~==~==:=~==:=~==:::;::==~~=-~
1
1
1
1
n~o/o
o
,
2
3
4
5
Fig.
5
, _ Diagramme ( ras - n)
Décomposition de la porosité totale ,n) en porosité
de
pores, np, et
de fissures 1 nf .(d' après l' indice de qualité IQs - méthode
de P. LE BERRE _1975 ).

---

33.
La masse volumique apparente d du matériau est égale à
Pe
d = V
d = pHg . Pe
P2+ Pe -P1
N.B. La masse volumique du mercure est fonction de la température
au moment de la manipulation. Elle peut être déterminée d'après la formule
suivante :
pHg = 13~5462 - 0~002455 (8
- 20)
c
I. J. 2. J. Calcul de la porosité lin Il
La porosité n (en %) s'obtient à partir de la formule
n = 100 (1-i..)
ys
avec
d = masse volumique apparente
ys = masse volumique de la phase solide
Les résultats sont donnés Tableau 6.
I.3.3. Déco0Position de la porosité totale n en porosité de pores np
et en
orosité de
issures n
d'
rès·l 'indice de
ualité IQs
cf. figure n
5)
A la suite de C. TOURENQ, D. FOURMAINTRAUX et A. DENIS (1971) ~
P. LE BERRE (1975) a montré que dans le diagramme IQs - n les points
représentatifs des roches en général dures qu'il a étudiées se répartissent
à l'intérieur d'un triangle (fig. 5). Un côté du triangle correspond à
l'alignement des points représentant l'ensemble des roches dont les discon-
tinuités ne sont que des pores. Il est représenté par une droite d'équation:
IQs = 100 - 1,6 np
Un autre côté du triangle correspond à l'ensemble des roches
fissurées dépourvues de pores; il est représenté par une droite d'équation:
IQs = 100 - 47 nf
La relation générale entre IQs d'une part et np et nf d'autre part,
pour les roches dures présentant à la fois des pores et des fissures, est
donnée par la formule suivante
IQs = 100 - 1,6 np - 47 nf~
avec
n = np + nf en %.
La décomposition de n en np et nf peut se faire soit par calcul à
partir de ~es deux équations soit graphiquement (fig. n° 5). La détermina-
tion graphique de la porosité de pores, np, et de la porosité de fissures,
nf, d'une roche donnée à partir de son indice de qualité à sec, IQs, et sa
porosité globale, n, se fait de la façon suivante:

---

34.
1°) On reporte dans le diagramme de la figure nO 5 le point
représentant la roche étudiée en fonction de son indice de qualité à sec,
IQs, et de sa porosité globale, n.
2°) On trace, passant par ce point, une droite parallèle à l'axe
nf, qui coupe l laxe np en un point A, et une droite parallèle à l laxe np,
qui coupe l'axe nf en un point B.
3°) Les points A et B donnent, respectivement, les valeurs des
porosités de pores, np, et de fissures, nf, de la roche.
I.4. Caractérisation de Z'aZtération des roches
------------------------------------------
Ramenés à la surface de l'écorce terrestre, les granites s'altèrent
physiquement et chimiquement. Llaction des agents climatiques modifie peu
à peu leur constitution physique. Les eaux d'infiltration provoquent la
désagrégation et la dissolution des minéraux. Les discontinuités préexis-
tantes sont augmentées par la fragmentation des minéraux et par l'ouverture
des limites interminérales.
Par ailleurs, même quand elles sont prélevées dans des carrières ou
galeries de mines, les roches granitiques présentent des modifications plus
ou moins importantes. Les plagioclases sont séricitisés, les biotites
chloritiséeset les feldspaths alcalins troublés par de nombreuses inclusions
(G. MILLOT, 1964). Selon G. MILLOT, O.S. KORZHINSKY (1940) a étudié ces
inclusions; il montre qu'elles sont liquides et ne semblent pas liées à
l'altération météorique.
Ainsi, les fluides hydrothermaux d'origine profonde provoquent une
désorganisation des feldspaths qui les rend plus vulnérables aux actions
météoriques. Autrement dit, les minéraux subissent en surface, par les agents
météoriques, une altération amorcée en profondeur par les phénomènes hydro-
thermaux.
D'un point de vue chimique, les auteurs admettent que le quartz est
inaltérable et la muscovite peu ou pas altérable (O. COLLIER, 1951 et 1961 ;
S. HENIN et G. PEDRO, 1957 ; N. LENEUF, 1959). Mais il nlen est pas de même
pour 1es autres constituants mi néraux des granites. En effet, 1es fe'1 dspaths
se transforment facilement en épidote , en séricite, en damourite ou en
illite
et éventuellement en kaolinite (J. DE LAPPARENT, 1909, cité par
G. MILLOT, 1963). Ils sont alors parsemésde paillettes, perdent leur aspect
limpide et deviennent poudreux; la netteté de leurs clivages s'estompe.
D. COLLIER (1961) et J. DEJOU (1961) constatent que sous climat
tempéré l'altération des plagioclases est beaucoup plus rapide et poussée
que celle des feldspaths alcalins. Ces mêmes observations ont été faites p~r
N. LENEUF (1959) en Côte d'Ivoire 00 le climat est tropical humide. Cependant

---

35.
cela semble 'inversé cians les pays arides. Des échantillons prélevés au
Sahara et étudiés par A. RONDEAU (1958) présentent une altération poussée
des feldspaths alcalins et la fraîcheur des plagioclases.
Quant aux micas noirs, ils se transforment facilement, en parti-
culier en chlorite, et apparaissent plus altérables que les autres
minéraux cardinaux des granites (S. HENIN et G. PEDRO, 1957).
Selon les travaux de R. STRUILLOU (1973), au cours de leur
altération pendant la durée des temps géologiques, les plagioclases
albitiques et oligoclasiques des roches granitiques peuvent se rubéfier
en fixant du fer, libéré par les micas noirs voisins. Dans ce cas, les
granites seraient particulièrement sen~ibles aux changements des
conditions de milieu et en particulier aux pH acides. Leurs propriétés
mécaniques risquent alors de se détériorer très rapidement à lléchelle
de l 'année et ceci parfois jusqu'à la désagrégation complète s'ils sont
extraits de leur milieu naturel et, par exemple, exposés à l'action
directe des eaux de pluie.
I.4.2. Relations entre altération et verte au feu
-------~-~-----------
Les micas (et éventuellement les amphiboles) sont les seuls
mi néraux cardi naux hydroxy lés des granites à l'état sai n, c' est-à-di re
qui contiennent de l'eau de constitution. Mais avec l'altération,
apparaissent de nouveaux éléments hydroxylés. Ainsi, comme il a été dit
au paragraphe précédent, les feldspaths produisent de la séricite, de
la damourite et des illites appelées hydromicas par S.L. GALPIN (1912),
selon G. MILLOT, des épidotes et éventuellement de la kaolinite. Les
micas s'altèrent en donnant des hydrobiotites et éventuellement de la
chlorite.
En conséquence, la d'ifférence entre la teneur en eau "fixée" d'un
matériau au moment de son étud~ et la teneur en eau qu'il est supposé
avoi r de par ses constituants hydroxylés primai res est due aux m'i néraux
hydroxylés d'altération qu'il contient.
Pour essayet~ de quantifier j'état d'altération de nos échantillons,
nous avons effectué 'Iessai de perte au feu.
Après séchage à l'étuve 105°C, les granulats sont pesés avant
d'être chauffés dans un four électrique à température régulée. On les
laisse refroidir avant de les repeser,
On sait que lorsqu'on chauffe un minéral hydroxylé, celui-ci subit
d'abord une déshydratation puis une désorganisation et enfin une recris-
tallisation. J,P, EBERHART (1963) constate que la muscovite se déshydrate
entre 700 0 e et 1000°C. A 1050°C, son réseau se démolit et apparaissent
de nouvelles phases cristallines telles que le spinelle et la mullite.
D'autres auteurs font les mêmes observations. C'est le cas de W. VEDDER
et R.W.T. WILKINS (1969). Dlaprès ces derniers, la biotite perd son eau
de constitution avant (mais surtout vers) 850°C. E.R. GRIM (1968), citant
les travaux de R. ROY (1949) et G. F. WALKER (1949) ,s itue 1a déhydroxy-
1ati on des mi cas entre 800 a C et 1000°C ; se référant à P. G. NliTTING (1943),
C.S. ROSS et P.F. KERR (1931) et C.S. ROSS et S.B. HENDRICKS (1945), il
situe celle des autres minéraux hydroxylés, cités plus haut, aux tempéra-
tures suivantes:

---

36.
4·00~ 7000e
kao li nite
600 0 (
séri cite
SOO - 600 0 e : chlorite
moins de 6COoe ; illite
Nous pouvons retenir de ce qui précède que lors du chauffage il y
a déshydroxylation des minéraux d'altération (séricite, illite, chlorite,
kaolinite) entre 400 et 700 0 e et des micas (muscovite et biotite) à
partir de 700 0 e jusqu'à 1000 0 e pratiquement.
I.4.3. 2e~r~ ~t~l!é~a!i~n_d~t~r~~é_à-p~p~i~~&_l~ Ee~t~ ~u_f~u
à ?OOoC
Nous avons effectué une série de mesures de la perte au feu de nos
échantillons à 700 0 e. Il a été dit au paragraphe I.4.2. qu'à 1000e les
micas (et les autres minéraux hydroxylés primaires) n'ont pas encore
perdu leur eau de constHution alors que les minérôLlx hydroxylés d'alté-
ration, en particulier argileux, ont déjà tous été déshydratés. Les
valeurs de perte au feu déterminées à 700 0 e devraient donc pouvoir
permettre de caractériser le degré d'altération des matériaux d'une façon
globale et simple, bien qu'imparfaite à cause de la diversité des teneurs
en eau de constitution des divers minéraux d'altération.
Des mesures effectuées sur deux groupes de gravillons dlun meme
échantillon ont permis de calculer sa perte au feu moyenne a 7000e.
(PF)700' Les valeurs obtenues sont rassemblées dans le tableau n° 6.
I.4.4. ?-e~t~ ~u_f~u_etf~a~u~e_à_1Q5Qof
Nous avons dit plus haut que les micas constituent les principaux
minéraux cardinaux primaires hydroxylés des granites (les granites à
amphibole ou a chlorite primaire sont rares). Nous avons également admis
que les micas se déshydratent entre 700 0e et 10000e. Si nous effectuons
la perte au feLi à 10S00e, nous devrions obtenir une perte en poids des
matériaux due au départ de l'eau de constitution des minéraux hydroxylés
d'altération (avant 7000e) d'une part, et des minéraux micacés primaires
d'autre part (entre 700 et 10000e). Par conséquent, la perte en poids due
au départ de l'eau de constitution des micas primaires devrait être
représentée par la différence entre la perte au feu à 10S00e (PF)lüSO, et
la perte au feu à 7000e (PF)700'
Pour obtenir la perte au feu à ~osooe (PF~1050' nous.avons.opé~é
sur les mêmes groupes de gravillons qUl ,ont serVl
CI
la mampulatlon a
700 0 e.
Les valeurs moyennes de (PF)lOS0 se trouvent dans le tableau nO 6.

---

37.
I.5. Préserrtatiori des essais mécaniques .réalisés
Les roches granitiques peuvent être destinées à des usages divers,
aussi bien dans le domaine de la voirie que dans celui du génie civil ou
encore dans celui des arts. Mais clest le domaine de la viabilité qui en
utilise les plus gros tonnages. Aussi avons-nous choisi de nous intéres-
ser, dans cette étude, aux essais classiques en matière de viabilité, à
savoir l'essai ~~icro-Oeval sec (MOS) , ·l'essai Micro-Oeval en présence
d'eau (MOE) et l'essai de fragmentation dynamique (FO).
Les essais MDS, MOE, FD, portent sur des granulats. Pour pouvoir
les pratiquer, nous avons dO concasser nos échantillons initialement sous
forme de blocs de taille plus ou moins importante. Les gravillons obtenus
ont été lavés et tamisés sous jet d'eau. En vue des essais mécaniques,
seuls les granulats de la classe granulaire 6,3 - 14 mm ont été retenus
et séchés à l'étuve (l05°C). Les essais mécaniques (MD et FO) ont porté
sur la classe granulaire 6,3 - 10 mm. Les résultats obtenus se trouvent
dans le
tableau. n° 6.
I.5.2. L'essai Micro-'DevaZ
-
-
-
-
-
-
-
"o.
_
_
Le but de l'essai est de mesurer la sensibilité à l'attrition des
roches.
Le principe consiste à introduire un lot de granulats de poids
connu et appartenant à une classe granulométrique déterminée (4/6,3 ;
6,3/10 ou 10/14) dans un pot cylindrique en acier inoxydable contenant un
poids déterminé de billes d'acier et à soumettre l 'ensemble à une rotation
de 100 tours/minute pendant 120 minutes.
En pratique l'essai porte sur 500 gramnes de granulats préalable-
ment lavés et séchés à l'étuve (105°C). Puis ces granulats sont tamisés,
débarrassés de leurs éléments plats et pesés au gramme près.
La prise est ensuite enfermée avec des billes de la mm de diamètre
dans un pot cylindrique.de diamètre intérieur 200 mm et de longueur utile
154 mm. Le poids de billes à introduire est fonction de la classe granu-
laire de la prise
4 - 6,3 mm
2000 g
6,3
10 mm =
4000 g
10 - 14 mm = 5000 g
Le pot est alors entrai né en rotation pendant 120 mn à la vitesse
de 100 t/mn par deux axes horizontaux sur lesquels il repose. Au cours de
la rotation, il se produit une usure des granulats par frottements granu-
lats - billes.
A la fin de l'essai, le matériau est récupere, lavé et tamisé pour
éliminer les éléments fins inférieurs à 1,6 mm produits pendant l'essai.
Il est ensuite séché à l'étuve avant d'être repesé.

---

38.
SoH Pg le poüls de granulats introduits dans le cylindre
(Pg+500 g) ; s'j Pr représente le poids du refus au tamis à 1,6 mm,
le coefficient Micro-Deval est donné par
MD = Pg ~gPr x 100
Cet essai s'effectue soit à sec: Micro-Deval sec (MDS), soit en
présence d'eau
Mi cro-Deval humi de (l',mE). Pour effectuer l'essai en
présence d'eau on ajoute 2,5 litres d'eau dans le pot cylindrique.
Pour nos échanti11ons~ les coefficients obtenus en présence
d'eau sont supérieurs à ceux obtenus à sec pour les mêmes échantillons,
comme le montre le tableau n° 6.
Cette
différence
est
d'autant
plus
grande
que
l'échant"illon
étudié
est sensible à l'eau. On
peut estimer le senslDi1ité à l'eau par les rapports:
MDE
0
MDE - MDS
"I\\l[j)
u"JIiTDË + MDS•
Ces rapports croissent avec la sensibïlité à l'eau.
Il faut noter que les coefficients MDS et MDE obtenus sont
d'autant meilleurs qu'ils sont plus faibles.
Cet essai a pour but de déterminer la sensibilité à la fragmenta-
tion par chocs des gravillons. Il consiste à laisser tomber une masse de
14 000 9 d'une hauteur de 400 mm un nombre de fois connu sur un poids
Pg:=#=350 g de granulats d'une classe granulaire déterminée.
En pratique la prise d'essai est lavée et séchée à l'étuve
(105°e). E11~ est ensuite tamisée, débarrassée de ses éléments plats et
pesée au gramme près. Puis elle est introduite dans un moule de 102 mm
de diamètre intérieur, de 52 mm de profondeur et de la mm d'épaisseur.
On fait alors chuter la masse de 14 000 9 sur elle. Le nombre de coups
de masse varie selon les classes granulaires
4 -. 6,3 mm
= 16 coups
6,3 - 10 mm
= 22 coups
10 - 14 mm
=
28 coups
L'échant"illon est lavé et tamisé à la fin de l'essai pouY' éliminer
les éléments fins inférieurs à 1,6 mm formés pendant l'essai. Il est
ensuite séché à l'étuve avant cl 'être repesé (Pr)
f.9 -. Pr
FD ==
Pg
x 100

---

39.
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-~~'
' -
1
Moule
I.6. Présentation des résultats des essais
Le
tableau
n° 6
présente
les
caractéristiques
pétrographiques et mécaniques des échantillons étudiés. La signification
des symboles désignant les différentes données est définie comme suit:
• Les numéros d'échantillons correspondent a l'ordre de description des
lames minces (annexe) ;
Pour la localisation des échantillons, la lettre correspond ~
l'abscisse du point de prélèvement et le chiffre a son ordonnée sur
la carte hors-texte. Par exemple "E4" se lira: "abscisse E et
ordonnée 4" ;
Q
pourcentage de quartz ;
FK
"
feldspaths alcalins potassiques
Pl
"
plagioclase
Mu
"
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G
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---

TABLEAU.6: Caractéristiques
pétrographiques
et mécaniques
des échantillons
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---

42.
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: porosité totale (en %) ;
(PF) 700: Perte au feu à 700° C (en %) ;
(PF) 1050 : Perte au feu à 1050°C (en %) ;
MDS
coefficient de Micro-Deval sec (en %) ;
MDE
coefficient de Micro-Deval en présence d'eau (en %)
FD
coefficient de fragmentation dynamique (en X).
I. ?
Concl.w;ion
La région de prélèvement de nos matériaux (région d'Ambert)
apparaît comme étant essentiellement granitique. Les formations grani-
tiques dites du Livradois et du Forez qui occupent plus de 80 %de la
superficie de la zone comprennent des granites à biotite, des granites
à muscovite et biotite et des migmatites (cf. carte hors-texte). Les
granites à muscovite et biotite se situent à l'Ouest et au NOt'd--Ouest.
Les granites à biotite se trouvent au Nord et à l lEst. Enfin, les
formations migmatitiques se rencontrent surtout au Sud.
Les échantillons rapportés de la région d'Ambert (Massif Central
français) présentent des compositions minéralogiques et des textures
assez variées pour que nous considérions qu'ils sont représentatifs de
l '~nsemble des roches granitiques. Prélevés en surface, ils sont altérés
ou en voie d'altération et les principaux types de textures y sont
représentés: texture grenue typique (quartz xénomorphe moulant plus ou
moins parfaitement les feldspaths), texture "granulitique" (quartz en
"granules"), texture orientée gneissique des migmatites et texture
porphyroïde.
Nous avons mené notre recherche dans l 'optique d1une prospection
de matériaux de viabilité en région granitique en prenant comme essais
mécaniques de référence les essais routiers classiques, à savoir l'essai
Micro-Deval sec (MDS) et en présence dleau (MDE) et l'essai de fragmen-
tation dynamique (FD).
Par ailleurs
nous avons essayé de caractériser au mieux nos
l
roches du point de vue pétrographique.
Compte tenu de la représentativité pétrographique de nos
matériaux, nous pensons que les résultats éventuels de notre étude
devraient pouvoir être étendus aux roches granitiques de façon générale.

---

43.
DEUXIEME PARTIE
INTERPRETATION DES RESULTATS

---

44.
TT - INTE'RPRE.TATION DES RESULTATS
Pratiquement toutes les 70 roches que nous avons étudiées proviennent
d'affleurements superficiels diversement épargnés par l'altération météo-
rique. Seuls les numéros 20, 21 et 50 ont été prélevés sur des fronts de
taille de carrières, d'ailleurs peu profondes. Notre échantillonnage
représente donc assez bien la situation typique d'une prospection préli-
minaire superficielle de matériaux de viabilité en région granitique,
destinée à mettre en évidence les zones potentiellement les plus favorables
pour une prospection ultérieure plus détaillée utilisant, en particulier,
des moyens de sondages.
Dans une telle prospection préliminaire superficielle, ce ne sont pas
les propriétés mécaniques des roches rêellement prélevées qui nous
intéressent directement, mais celles des roches situées en profondeur,
sous la couche superficielle plus ou moins altérée, dont elles sont repré-
sentatives, abstraction faite de l'état d'altération. Le problème est donc
de trouver une méthode qui permette de se faire une idée la plus précise
possible des propriétés mécaniques probables des roches susceptibles d'être
exploitées en carrières profondes en se basant sur celles des échantillons
plus ou moins altérés, de mêmes caractéristiques pétrographiques initiales,
prélevés en surface sur un site donné.
Ce problème est assez similaire à celui traité dans le cas des roches
à hautes performances par P. LE BERRE (1975) dans sa thèse intitulée:
"Recherche d'une méthodologie de prospection de gisements de gréJ.nulats
naturels routiers à hautes performances". P. LE BERRE Y a montré que dans
le cas des roches très dures (quartzites, micro diorites, cornéennes, ... ),
prélevées en carrières, il est possible de relier d'une façon satisfaisante
les coefficients de fragmentation dynamique (FO) et Micro-Deval humide (MOE)
à leurs caractéristiques pétrographiques (composition minéralogique,
diamètre moyen
des grains Om et porosité de fissures nf). La composition
minéralogique initiale et le diamètre moyen des grains pouvant être déter-
minés même à partir d'échantillons altérés, il apparaît ainsi possible
d'évaluer approximativement les caractéristiques de ces roches très dures,
situées en profondeur, à partir des caractéristiques pétrographiques des
échantil~ons altérés prélevés en surface, en leur affectant, par exemple,
une porosité de fissures moyenne d'environ 0,5 % (nf = 0,5 %).
Bien que les roches granitiques présentent souvent des caractéristiques
texturales très spécifiques (texture "granulitique" par exemple), nous avons
d'abord tenté de voir s'il était possible sans trop gros risques d'erreurs
de leur appliquer les formules de P. LE BERRE. Pour ce faire, nous avons
choisi des échantillons peu altérés de façon à pouvoir comparer les valeurs
théoriques déduites de ces formules expérimentales correspondantes.

---

45.
Nous avons déterminé la porosité de
fissures de ceux de nos
échantillons pour lesquels nous disposions des éprouvettes mesurant 10 cm
de longueur (voir § I.3.3.). Les 18 échantillons choisis présentent~ par
ailleurs, des pertes au feu à 700°C, (PF)70n' comprises entre 0,35 et
0,65 %, c'est-à-dire assez faibles et constântes pour qu'on puisse les
considérer comme compatibles (bien qu'un peu fortes en moyenne) avec les
conditions d1altération courantes des carrières.
A priori, on peut admettre que ces 18 roches sont à tous points
de vue compatables à celles prélevées en carrières par P. LE BERRE (1975)
et utilisées par lui pour établir ses formules; sauf qu'elles correspon-
dent à des roches granitiques au lieu de faire partie de la famille des
roches à hautes performances (quartzites, cornéennes, microdiorites, ... ).
C'est pourquoi nous avons appliqué les formules de P. LE BERRE à ces 18
échantillons pour tester leur validité dans le cas des granites.
En comparant les résultats des essais mécaniques expérimentaux
(FOe
et MOE xp) avec ceux obtenus par calcul à partir des formules
étab'~es par ~. LE BERRE (FDcal c et MDE calc) on peut donc se ren~re compte
si les propriétés mécaniques des roches' granitiques répondent blen aux
mêmes règles que celles des roches à hautes performances.
Les formules établies pour les roches à hautes performances par
P. LE BERRE sont les suivantes:
FD
= 1,8 + 16,9 10910 Dm + 10,2 nf - (21,8 0 + 7,8 M+ 25,0 F) 10-2
.- 2
~1DE = 0,5 + 5,2 10910 Dm + 4,5 nf - (9,4 0 - 10,2 M+ 5,7 F). 10
avec
FD
sensibilité à la fragmentation dynamique
MDE
sensibilité à l'essai Micro-Deval en présence d'eau
Dm
diamètre moyen des grains de la roches (en microns)
nf
porosité de fissures de la roche (en %)
0, M, F : respectivement pourcentages de la roche en quartz, micas et
feldspaths.
L'application de ces formules exige d1une part la réalisation
d'une lame mince pour la détermination de 0, F, Met Dm au compteur de
points; et d'autre part, la réalisation d'éprouvettes d'environ 10 cm de
longueur pour la détermination de la vitesse longitudinale de transmission
du son nécessaire pour le calcul de la porosité de fissures nf à partir
de la porosité totale n suivant le schéma décrit en I.3.3.

---

TABLEAU. 7 : Comparaison des sensibilités ij l'attrition
et au choc calculées d'après Les formules de P. LE BERRE
( MDE calc. et FD calc.) et expérimentales (MDE exp. et FD exp.) pour des roches granitigues peu altérées
(0.35 <
%(PF)
0.65)
~
..
~-Q-~K Pl~~·l Bi Vlm~Vlc IQs r~ l-nf--1:p~Dm~[;,q4MDE'MD Dl FD) (PF) MDE) (FD)'4
10
a-v
eo.\\
atp
cOole.
'la
0
'
N~ (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) 1(%) 1(%) (%) (%) (%) ('%) (%) (%) (%) (%) (%f (%)
zo
1~ 1 22 1 3 ~4
~ 1476015973179,6010,8710,50 0,37 910 2,96 B,4 113,2 18 1351 0,361 9,2
19
21138 ~7
1.2:j
1
3
2 1447816051173,60 1
0,6ll1 0,65 1220 12,34
6,2
9,2
2 1 2 5 10,531 4,9 1 18
22
127
~2
1
8 1 5
15
3130015892162,32:2,74 10,71 1,97
670 i 2,«031 21 ,4 15,1 1213
37 10,51115,1 1 23
1
I
1 2
1
4
~ 34 1 3 0 ~ 33! 1 j~3075 16018 f50~6 i2,37 ',B2 0,5511020 3,01 11,0 1,4,0 27 39 10,54 1 8,6 1 2 3
~~1_~2_1351217 130971536BI57,4111,0 O,6B 0,321 570 2,76 113,2!14,O 25 381~0l20
3 d
1 36 120
22 1 3
i 9
1335115345162,5711.53 0.78
0,75
630 i 2,aO 18,5 14,0 1 24 i 3 B 10,53 !14,7 1 2 î
T~
15967144~515,87
31
1 32 1 20 , 35
1:1
12655
0,95 ,4,92
BOO 12,90111,8 1,6,0
23
141 10,45 10,B
2 2
35
130 1 25 i 3 B l 1
61369~j5379 69,23 !1,91 10,64 1,271290 12,46112,2 ~ 21 130 !0,50 '10,3 i 1 9
..".
0 )
36
136 i 22
26
2
14 141205910
69,9114,0
0,43 3,57! 850 2,93112.,8114,0123
136
0,42 12,21
22
1 4 1~ 34 1_32 30
3
1
3527 6009 5B,14 1 ,5B 0,91 10,67
100
2,0 1 8,21B,4 1 23 i 21 . 0,34,9:4125-
'
~
2,9~,6 !14,~r;-7
4 2
,30 1
132
0
1 ,0
436;15927122,5912,460,46
2,0
B60
0,62 14,31
21
r
4 6
1 31
221 26 3 8, 3BBO 5359172,181" 221 0,65 0,571 590 2,nJ 12,0 15,3 20 1 42 i 0,63 ~ .1.6
48
i 28120
26
10
161L,894i547J75}3112,42l0,46-1;6-114012,1~-9.5111,1'1'O_r!2-0,5~-16~115-
~o2~!21121 ----=.J.'221422515B12173,8612,5710,47 2,10-[,30'2,11 91,0 12,4 16~25 0'4418'4~115
------r---- -
\\
1
-~
1
5 2
'3!.. ~ 3 2_ 2__L~ \\4053 15960 167,41 13,34 0,63 2,72! 760 2,98 10,6 12,1 27 134 10,45' 9,6
2 fi
~
ra ~4379 i5838175'6~
r
4
25 t 2113 0
2,41 0,51 ",90
210
2,32 16,21 12,2
24 1 27
0,56[12,3
2 0
1 50
33
2 9 36' 1
1 ~3514 j~038'57,4B 2,200,aO 1,40 1070 2?~~B 113,5~ 3~,57~~
1
1
6 2
38 1 30
30
1
1
1343716019 56,39 3,60 0,97 2,73
390
2,5B [10,0llG L~~I_~\\55 7,7
24

---

47.
II. 1.2. Présentation
-
-
-
-
__ -
et
__ -
interrnrétation
-
-
=..I:
des l"ésultats
_
Le tableau n° 7 et les figures na 7-1 et 7-2 montrent que les
chiffres ainsi calculés par les formules de P. LE 8ERRE n'ont que très
peu de rapport avec les valeurs expérimentales (FD et MDE) correspondantes.
D'une part, les distorsions entre les résultats sont énormes et 'leur
enlèvent toute signification:
FDexp = FOcale ± 22
. MDE
=
±
exp
MDE calc
6,3
alors que pour les roches à Ilautes perfomances; P. LE BERRE obtenaH dans
les mêmes conditions :
FDexp = FD "1 + 3
ca c --
r~DE exp = ~~DE ca1c .±. 3
D'autre part, il ne semble pas que ces distorsions soient dues à
l'état d1altération, un peu plus poussé en moyenne pour nos roches grani-
tiques que pour les échantillons de P. LE BERRE prélevés en carrières. En
effet, l' altérati on devrait condui re à des rés ultats expéri mentaux FDexp
et MDE exp systématiquement plus forts que les chiffres correspondants
calcules à partir des formules de P. LE BERRE. Or le tableau na 7 et les
figures na 7-1 et 7-2 montrent qu'il nlen est rien; et même, qu'au
contraire, pour la fragmentation dynamique les valeurs calculées sont
toujours plus fortes que les valeurs expérimentales, la différence
rFO
- FD
) variant de "+ 2" à "+ 22"
\\
cale
exp
. .
Donc, malgré un état d'altération légèrement plus poussé que ce
qu'on rencontre en moyenne en carrières et que celui qui a été p~'is
implicitement en référence par P. LE BERRE pour ses formules, les roches
granitiques possèdent des caractéristiques meilleures et en particulier une
sensibilité à la fragmentation dynamique FD plus faible que ce à quoi on
pourrait s'attendre, compte tenu de leurs caractéristiques pétrographiques
prises en compte par P. LE BERRE (composition minéralogique, diamètre moyen
des grains Dm, porosité des fissures nf) dans ses formules valables pour
les roches à hautes performances. La différence est c1 l ai11eurs très
variable d'une roche à l'autre de telle sorte qu'on a l'impression que dans
la famille des roches granitiques, il existe tous les représentants entre
deux pôles extrêmes: d'une part, celles qui répondent correctement aux
formules de P. LE BERRE et n'ont donc pas de spécificités particulières et,
d'autre part, celles qui possèdent à un haut niveau une spécificité parti-
culière susceptible de leur communiquer notamment une sensibilité a la
fragmentation dynamique anormalement faible.
Intuitivement, on peut penser
que cette caractéristique particulière susceptible de faire varier fortement
la résistance mécanique des roches granitiques est liée à leur texture que
l'on sait être très variable et difficilement quantifiable. On passe en
effet de la texture "granulitique" où le quartz en "granules", subauto-
morphe, ne joue pas de rôle de ciment particulier, a la texture grenue où le
quartz xénomorphe assure un rôle de ciment plus ou moins continu; de la
texture particulière des granites migmatitiques gneissiques où le quartz
xénomorphe forme des lits à peu près continus emprisonnant les autres
minéraux, â la texture porphyrofde, où les gros cristaux feldspathiques sont
noyés dans une matrice plus ou moins régulière. Il semble évident que de

---

48.
MDE expérimentales
+ : Roches
ë texture xénomorphe grenue.
o
.' granuLitiquo '
fi
: R. migmatitiques
à texture orientée.
2B
S
: R. ëi texture
porphyroïde.
( Nombre de points : 1B )
+
2
+
Ù 1
+
12
+
+
+
4
MDE calculées
o
- - j - - - - - - + - - - - - - i l r - - - - - - I - - · -
1
1
o
-j
12
16
20
24
Fig. 7.1
. _ Comparaison des résistances MDE exp. avec les résistances
MDE
cale.
d'après la formule
de
P. LE BERRE _1975 .
l'
.2
MDE cale.
= 0,5 + 5.2lo910 Dm + 4,5 n -(9,4Q -10,2M+5,7F)10

---

49.
F D expérimentales
42
+
Roches Cr texture xénomorphe grenUft .
o : Roches à texture· gronulitiqulIl '.
$
: Roches migmotitiqu~à texture orientée.
ID ; Roches ij texture
porphyroïde.
o
1 NOMBRE DE POINTS
: 113 )
30
+
+
+
<D
+ ++
+
+
+
+
+
18
*
+
œ
6 _
F D c atculées
o +------1-----+------I-----+------t-----4-----+-----I
o
6
12
18
24
30
36
42
__ .. ---_ .. _ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1
Fig. 7. 2 . _ Comparaison
des résistances
FD exp.
avec les résistances
FD calc.
d'après
la formule
de
P. LE
BERRE _ 1975 .
.
2
FD cale. = 1,8 +16,9lo910 Dm +10,2 nf - (21,8 Q·+7,8 M +25,0 F ) 16

---

sa.
telles variations texturales se répercutent au niveau des propriétés
mécaniques. Mais il est~ sinon fmpossible, du moins três difficile d'en
tenir compte d'une façon quantitative. En tout cas, le rôle de la texture
est négligé dans les formules de P. LE BERRE; ce qui suffit probablement
à expliquer leur mauvaise adaptation au cas três particulier des roches
granitiques.
II .1.3. ConcZusion
Les résultats obtenus sur 18 roc~es granitiques nous semblent
~tre suffisamnent nets pour que nous puissions en tirer la conclusion que
les formules de P. LE BERRE (197S) ne sont pas tout à fait applicables
pour les roches granitiques. Ceci est probablement dû à la diversité des
textures rencontrées dans les roches granitiques. Il faudrait donc
compléter les formules de P. LE BERRE par des données texturales quanti-
tatives. Mais ceci conduirait probablement à une méthodologie d'étude
compliquée et sans doute onéreuse et d'une utilisation difficile, sinon
quasiment impossible, en pratique. Dans ces conditions, nous avons
abandonné la méthode d'approche de P. LE BERRE et tenté de trouver une
autre façon d'aborder le problême de prévision des propriétés mécaniques
des roches profondes à partir des caractéristiques des échantillons
prélevés en surface.
Si nous connaissions d'une façon au moins approximative la
manlere dont les résistances mécaniques des roches granitiques évoluent
en fonction d'un critêre d'état d'altération~ le problème de l'extrapo-
lation aux roches profondes des résultats mécaniques mesurés sur les
roches prélevées en surface serait résolu. Mais il faut d'abord trouver
un critère d'état d'altération qui permette effectivement cette extrapo-
lation et qui soit facile à déterminer d'une façon quantitative, en
tenant compte du fait que les roches granitiques sont en particulier
ca ractéri sées par l 'hétérogénéité extrême des stades d'a Héra ti on, même
à li-intérieur d'un seul bloc et surtout au niveau d'un prélêvement moyen
composé de plusieurs blocs.
II. 2. 1. {~tjli.catio!!:.:!:.u._c!!..oix_d!!.. !...ay!!..y!e_al!:. feu 9:.- !..OQOf ~o!!!!~
critere d'altération
.
La figure n° 8 montre qu'il existe pour nos 70 échantillons une
corrélation satisfaisante entre le pourcentage en micas Mde nos roches
et la différence des pertes au feu obtenues, d'une part à 10S0°C (PF)10S0
et, dlautre part à 700°C (PF)700 :
(PF) 10S0 - (PF)7Ca ~
0,033 . ~1
avec
r = 0 ~87
M , (PF)10S0 et (PF)700
sont exprimés en %.

---

TABLEAU _8.1 .
-
Numéro
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1~
19
20
L.
- - f-----
- - - C------.[--.
Micas (%)
6
14
3
7
14
7
7
11
9
n
10
10
7
7
11
11
5
10
4
13
(P~050 (PFJ.roo 0.11 0,37 .0,12 0,36 0,37 0,13 0,11 0,13 0,33 -
0,13 0.15 0.16 0,17 0,24 0,41 0,26 0,33 0,24 0.43
TABLEAU _8.2.
Numéro
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
Micas (%)
5
20
28
3
8
3
15
8
9
12
13
-
14
7
7
15
14
7
10
10
(PF\\oso- (PF)700 0.37 0.85 1.20 0.10 0.28 0.15 0.31 0.07 0.15 0.32 0.16
-
0.17 0.21 0.45 0.63 0.22 0.06 0.21 0.33
TABLEAU _8.3
Numéro
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56 57 58 59 60
(J1
..
-
Micas (%)
4
17-
10
3
10
11
27
26
28
31
19
5
11
24 - 14
11
7
8
10
2
f - - -
(PF),oso (PF).,oo 0.20 0.61 0.36 0.15 0.14 0.38 1.00 0.62 0.66 1.00 0.68 0.23 0.28 lOO 0.29 0.3~ 0.11
0.27 0.21 0.05
.,
TABLEAU _8.4.
Numéro
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
Micas (%)
2
2
11
10
27
-
-
- - -
- -
-
(PF~oso- (PFl,oo 0.04 0.08 0.43 0.15 0.70 -
-
-
- -
Différence
(PF}1050 - (PF}700 en fonction du pourcentage en micas des
matériaux.

---

5Z.
( PF )10S0
- (PF) 700
(0/.'
\\
\\
+ : Rochos èI tutu,. x.nomC\\rptie groo",••
o : Roches à tuture .. oranultti~.u. '"
•
: Roch.~ ,?,igmatilique\\o h!l'"re orieFltée.
CI> : Roches à tutur. por ph)lroïdlt ~
( NOMBRE DE POINTS
: 63 1
0,8
o
0,4
o
+
o
+
0+
9+0
+
9
~/ 9
: /+
(1)+8
+0/ '
~ + +G>G) (1)
(1) 0
0
+0
0
'
+
~
0
o o
4
8
12
16
20
24
28
Fig.
8
Reprhenta~lon de la différence de pource",tage cl, perte au feu a 10S0oC
et 700 0 C [( PF )1050 ":" (PF '700] E!n fonction du pourcentage M en micas
des matériaux.

---

TABLEAU. 9 : Coefficients de corrélation entre les caractéristiques pétrographiques et les caractéristiques mécaniques °
TOUTES
TEXTURES
TEXTURE
XENO_
TEXTURE
" GRANU_
TEXTURE A TENDANCE
TYPES TEXTURAUX
TEXTURE
ORIENTEE
CONFONDUES
MORPHE
GRENUE
UTIQUE "
PORPHYROïDE
CA RA CTERIS_
1
0
TIQUES MECA
'QI
0
0
0
QI
::J
0
l..
QI
QI
e: ::J
QI
e:::J
QI
e: ::J
II)
e:tJ
Cl.
QI QI
NIQUES
II)
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QI tJ
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QI tJ
e:
II)
QI tJ
e:
e:
e:
.
e:
e:
QI
0!2
- - QI 0
-
0!2
-
QI
.!2
.... QI
tJ
-tJ
-;,
0!2
-
QI ::J
~ (1)
~;, lAJ :;:(1)
tJ
ti"'tJ
- (1) ~ =t, lAJ 1;Qlc ~ (1) ~
....
~ (1)
_tJ
tJ QI
tJ QI lAJ
tiQlC
~
(1)
QI
C
.... ::Jll.
QI
.2 5. C
QI
~ QI lAJ
tJ ::J C
~
.... ::J
QlQIlAJ
è C
C
.... b"
QI
C
QI QI C
e: o!: ll. C
Cl
CARACTE_
C o c
~ 5.C
~ ~
~;, C
e:b"
CQlC
QI 0_
~oè ll. C
COC
g ~
1
~
~
QI E
1 e:
~
~ °è ll. C
Co~
I~
QI 0- ll.
C
~
I~
1
1 e: ~
E E
RISTIQUES
E E
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1
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0
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0
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0
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0
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0
o QI
gte:
l..
l..1I)
gtg
b
l..
II)
Ole:
l..
gte:
l..
l..
II)
0-
QUES
~
~II)
tt~
~
0- l..
' - l..
~Cl.
li:
~
~Cl.
~
~Cl.
ll.
i
O'QI
PETROGRAPHL
0
o~ ~
tJ e:
O'QI
~~
o~
0_ l..
tt~
.~
O'QI
l..~
0- l..
~Cl.
tt-s
Quartz
.
0,13
- 0,04
0,12
-0,23 - 0,32
-0,06
- 0,09 -0,12
- 0 12
,
0,37
0,17
0,20
0,56
0,49
0,30
Q
(V')
L{)
Feldspaths ~otas_ 0,20
0,01
0,42
0,13
- 0,12
0,38
-0,31 -035
0,13
-0,03
0,04
0,40
-023 -0 29
0,09
siques
F
,
,
7
Plagioclase
0,05
-0,05
0,16
-0,01 -011
0,21
-0,43 - 0,51 - 0,44
0,09
0,11
0,01
-0,25 -0,31 -0,23
PL
J
Muscovite
-0,34
-0,19
-0,45
-0,14
0,00
-0,25 -007
,
-0,04 -009
,
-0,34
-038
,
-0,56
0,47
0,29
0,40
Mu
Biotite
0,34
- 0.03 -0,47
0,21
0,43
- 0,25
0.12
0,20 -0,07 -051
,
-011
,
-0,39 - 0,09
0,0 2
-0,03
Bi
Diamètre moyen
0,1 6
0,00
0.07
0,31
0,1 2
0,06
0,11
-0,02 - 0,19
0,67
0,62
o.ee -0,19 -031 -027
de grain
Dm
,
7
Porosité
0,20
0,2 3
0,27
0,09
0,1 3
0,27
0,30
0,35
0,62
0,42
0,04
0,27
0,39
0,28
0,3 6
n
Perte au feu fi
0,61
0,65
0,52
0,43
0,88
0,93
0,66
0,43
0,63
0,46
0,52
0,39
0,21
700°C
{ PFhoo
0,51
0,50
Perte au feu fi
-0,09
0,19
- 0,25
0,41
0,56
0,04
0,72
0.77
0,55
0,00
0,29
-0,22
0,38
,050
0,19
0,06
{PF),oso

---

54.
On en déduit donc que les déshydroxylations intervenant au~dessus
de 700°C intéressent essentiellement les micas primaires et que ceux-ci
perdent, en moyenne, dans nos roches 3,3 % d'eau par chauffage. Il existe
une certaine dispersion des points, mais elle s'explique probablement en
grande partie par le fait que le rapport entre micas blancs et micas noirs
(de teneurs en eau de constitution différentes) n'est pas constant dans
nos roches, loin de là, car nous avons tous les intermédiaires entre les
granites à biotite seule et les granites à muscovite (très pauvres en
bi otite).
Mais si la différence
(PF)10S0 ~ (PF)700
est représentative des
micas primaires, réciproquement la perte au feu
à 700°C (PF)
est donc
représentative des minéraux hydroxylés autres que les micas pri~Çires, .
c'est-à-dire des minéraux hydroxylés d'altération (feldspaths et micas
altérés, argiles, hydroxydes ... ).
Ceci constitue donc une justification théorique et expérimentale
de l'utilisation de la perte au feu à 700°C, (PF)700' comme critère d'état
dia ltérati on.
Par ailleurs, le tabl,eau n° 9 montre que, pour les résistances
mécaniques de nos échantillons, les meilleures corrélations directes sont
obtenues entre, d'une part les résistances mécaniques MDS, MDE et FD et,
d1autre part (PF)ZOO. Ceci montre que les résistances mécaniques dépendent
en grande partie a une caractéristique correctement représentée par la
perte au feu à 700°C. Logiquement on peut penser que cette caractéristique
est l'état d'altération. Les figures n° 9-1, 9-2 et 9-3 illustrent les
corrélations existant entre (PF)zoo d'une part et MDS, MDE et FD d'autre
part. Elles montrent que l'état a ctltération est un facteur important de
la résistance mécanique, mais qulil est loin d'être le seul car les
corrélations ne sont guère bonnes ("r" compris entre 0,56 et 0,65 - cf.
tableau n° 9). On peut constater que dans les 3 cas (fig. 9-1,9-2 et 9-3)
les matériaux présentent la même répartition en fonction de leur type
textural : les roches migmatitiques gneissiques orientées dans les parties
inférieures (coefficients mécaniques faibles), les roches xénomorphes
grenues dans les parties moyennes (coefficients mécaniques moyens), enfin
les roches "granulitiques" et les roches à texture porphyroïde dans les
parties supérieures (coefficients mécaniques élevés).
.
Si le choix de la perte au feu à 700°C, (PF) 7,90' se justifie du
pOlnt de vue scientifique, il en est d~ même du point
e vue pratique. En
effet, c'est un essai rapide (3 heures de séchage à 105°C;refroidissement;
pesée; 3 heures de chauffage à 700°C; refroidissement; pesée) facile à
réaliser avec précision même sur un échantillon de plusieurs centaines de
grammes constitué par un ensemble de plusieurs dizaines de gravillons bien
représentatif du prélèvement moyen. En outre, on peut le réaliser sur les
gravillons venant de subir les essais mécaniques (FD ou MD) ce qui améliore
encore la représentativité du résultat.

---

55.
MD5 expérimentaux
o
o
16
o
12
o
(1)0
00
(1)
(1)00(1)
(1)
+
o (1)
(1)
0+
o
00+
+
8
+
+
o
+
+
a> + (1) 0
+
+
+
+
++
•
+ : Roches 0 texture ximomorphe grenue .
•
o = Roches ô texture· gronulitiqulil '.
e : Roches migmotitiqultSô texture orientée.
•
CD : Roches ëi textura
porphyroïde .
(
NOMBRE
DE POINTS
: 63 )
(P F )700 (0/0)
0 + - - - - - 1 - - - - - + - - - - - - 1 - - - - - 1 - - - - - + - - - - - 1 - - - - - - - - - - 1
0,2
0..4
0,6
0,8
1,0
1,2
Fig. 9_1 .__ Représentation des coefficients MD5 expérimentaux en fonction de la perte
au feu
ëJ 700 0 C des
matériaux_

---

56.
MDE exp.
o
28
(])
0
0+
0
0
+ 0
0
+
20
CD
CD
CD
0
o 0
+ CD CD
+
+
0
0
• CD CD.+
0
0+0
+
+ •++
+
"
12
+
•
+ +
(])
+
• +
+
•
•
+
+ : Roches à tedure xénomorphe grenue.
o : Roch~5 à texture' granulitique •.
+
•
: Rochls migmatitiqull\\à texture orientée.
CD : Roches ëi texture porphyroïde.
4
(
NOMBRE
DE
POINTS
: 63 )
o
( PF) 700
o
0,2
0,4
0,6
0,8
1.0
1.2
Fig.
9- 2' ._ Représentation des coefficients MDE expérimentaux en fonction de
la
perte
au
feu
ë
7000 C des
matériaux

---

57.
F D exp.
42
o
a>
0
o
0
00a>
0
(1)
a>
0
0
0
0
+
0
+
a>
30
+
+
0
0
+00+
(1) a>
++ a>
a>
a> +
+
4-
+
a>+
+
+
+
1-
+. + ++
+
œ++
+++
+
~
18
+
+ : Roches ë texture xénomorphe grenue.
o . : Roch~5 à texture· llranulitique •.
eJ - : Roches migmatitiqu~ë texture orientée.
a> : Roches ii texture porphyroïde.
( NOM8REDE POINTS
: 63 )
6
o
(PF) 700
o
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Fig. 9 - 3 . _ Représentation des coefficients
FD expérimentaux
en fonction de la perte
au
feu
ëJ
700 0 C
des
matériaux.

---

58.
M05
exp.
18
14
~? 56 3
H
6364
~~a
CD
Œ)
0 ê?â)1?
4s
1 0
~4 /~5
/j.2+
'28
0
60
(1)
~~ 059
o +22
o
5501.
+'1
44
~O +26~
19
I.t
+29
6~Y
+........... 2.~ ++I.t~
2.5'
CD t-1 CD 0 11 . 1~
.........+34
+
53
+30
.
~+
6
+s
~~+·2
+!o1
/'
5' 36
... Q
~+-+3'1
.++~ 40
/'54
•
Z.er + + +35
~2.~
41
52.
/.j1-
+
+
+ : Roches à texture xénomorphe grenue.
41.
2.1
6S
0
: Roches à texture· granulitique ".
c
: Roches migmotitiquMà texture orientée.
o : Roches à texture porphyroïde.
(
NOMBRE DE POINTS
: 63 )
2
( PF}700
o o
0,2
0.4
0.6
0,8 .
1,0
1,2
Fig.10.1
Représentation
des coefficients
M05 expérimentaux en fonction de la
perte au feu
fi
700 0 C des matériaux. avec en indice les n~ d' échantillons,
ont été reliés
les uns aux autres les représentants d'une même"série"
d' échantillons .

---

59.
M DE exp,
32
24
1 6
8
+ : Roches 0 tedure xénomorphe grenue.
o : Roches à texture· gronulitique '.
+21
G
: Roche5 migmotitiqu81oà texture orientée,
CD : Roches 0 texture porphyroïde.
(
NOMBRE
DE
POINTS
: 63 )
(PF)700
o o
0.2
0.4
0.6
o.a
1.0
'1. 2
Fig.10_2._ Représentation des coefficients MDE expérimentaux en fonction de la perte
au feu
ë 700°C des matériaux J avec en indice les n~ d'échantillonsj
ont été
reliés les uns aux autres les représentants d'une même "série"
d'échantillons .

---

60.
FD exp.
48
36
+
24
25
+
Roches à texture xénomorphe grenue.
12
o : Roch~s CI hxture • IlranulitiquQ '.
e
: Roches migmatitiqullio texture orientée.
<D : Roches ii texture porphyroïde"
(
NOMBRE
DE
POINTS
: 63 l
(PF)700
o o
0,2
0,4
0.6
0,'3
, ,0
1,2
Fig.10 _3._ Représentat ion des coefficients FD expé.rimentaux en fonction de la perte
au feu a 700°C des matériaux avec en indice les n~ d'échantillons;
ont été reliés les uns aux autres les représentants d'une même" série"
d'échantillons.

---

61.
Les figures n° 9-1, 9-2 et 9-3 montrent des nuages de points
beaucoup trop larges pour qu'il soit possible d'en déduire l'allure, même
approximative, de l'évolution des résistances mécaniques des roches
granitiques en fonction de leur état d'altération. C'est pourquoi nous
avons cherché à préciser l'allure de cette évolution en définissant un
certain nombre de "séries" d'échantillons comprenant chacune des roches
considérées comme à peu près équivalentes· sauf pour leur état d'altération.
Même" si les formules de P. LE BERRE rappelées plus haut (II.l.l.)
ne sont pas suffisantes et assez complètes pour représenter correctement le
cas des roches granitiques
elles montrent néanmoins que l'un des facteurs
t
prédominants de la résistance mécanique d'une roche, granitique ou non a
priori, est son diamètre moyen de grain Dm.
Par ailleurs, nous avons déjà dit qu'il était probable que la
texture y joue aussi un très grand rôle. Par contre des variations de 10
points sur le pourcentage de tel ou tel minéral dans la composition minéra-
logique peuvent apparemment être négligées dans une approche semi-quanti-
tative car elles ne correspondent qu'à des variations de 2 points environ
sur MD ou FD. Ceci est d'autant plus intéressant qu'il est certain que la
composition minéralogique affectée à chaque échantillon à partir de l'étude
d'une seule lame mince est probablement souvent fortement entachée d'erreur.
En effet, de grandes variations de composition minéralogique sont très
courantes à l'échelle du centimètre dans les roches granitiques, surtout
quand elles sont à tendance gneissique ou migmatitique comme c'est parfois
le cas pour nos échantillons.
Dans ces conditions, nous avons considéré que 2 roches appartien-
nent à la même "série" si
elles proviennent de la même unité géologique et géographique (voir carte
hors texte) ;
ellesprésentent des diamètres moyens de grain équivalents (Dm)l et (Dm)2
ave c : 0, 75 . (Dm) 1 < (Dm) 2 < l, 5 . (Dm) 1 ;
elles présentent, à 1 'oeil nu, sensiblement les mêmes caractéristiques
texturales et donnent
vr?;ment l'impression d'appartenir à une même
"séri e".
Après avoir regroupé en "séries" distinctes un certain nombre
d'échantillons repondant aux critères ci-dessus définis, nous avons relié
entre eux les points correspondant à une même "série" dans les diagrammes
MDS en fonction de (PF)700 (fi g. n° 10-1)
MDE en foncti on de (P F) 7110 (fi g. n° 10-2)
FD
en fonction de (PF)700 (fi g. n° 10-3) .

---

62.
16
-0.1
0
0.2
0.6
1.0
Fig. 11. 1._ Schématisation de LI évoLution des résistanc~s MDS en fonction de La perte
au
feu
ë
700 0 C des
matériaux.

---

63.
32
28
24
20
16
12
8
o
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
',6
Fig. 11. 2 . _
Schématisation de l'évolution des résistances
MDE en fonction de la perte
au
feu
à
700 0 C
des matériallx.

---

64.
FD (%)
32
24
20
16
(PF) 700 (%)
_05
_0,4
_0,2
o
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Fig. 11- 3 "_ Schématisation de
l'évolution
des résistances
F 0
en
fonction de la perte
a u
feu
à
700 0 C des matériaux .

---

65.
MD5 exp.
16
0 200
o 510
630
12
<D OSf>O
4~o00260
140
1.90
640
CD
a>
0 0
a>4?lO
2Bo
<D 110
+ <;;60
BO
0
<D'lOO
1070
a>
31. 0
o +610
Z?O 4"13 2~~4S30
+260
8
i020+ 396 + 510
0~'10
230
+
+
380
+1150
1.080
+ CD
z
+
a>
0
81010Z0
la 460
390 .... 5'60
+ 180
+190
+ 4)
+
$9
230
BOO
'600
+.f
0
+
aro
290 +
+Ho
'310 CD of +.f90
0
85"0
+ Zoo
....
'210
e zoo
+ + 'If0
4
100
760
• ~60
+100
+
8100
2Z0
+ : Rocl'les Ci texture xénomorpl'le grenu•.
o : Roches Ci texture· granulitiqull ••
CD
: Roches migmatitiqull!>Ci texture orientée.
<D : Roches ëi texture porpl'lyroïde.
(
NOMBRE
DE
POINTS
: 63 )
o
( P F) 700
o
0,2
0,4
0,6
0,6
1,0
1,2
Fig.12.1.- Représentation des coefficients MD5 expérimentaux en fonction de
La
perte
au feu
ë
700 0 C des matériaux
avec
en indice
les diamètres
moyens
dE! grain en
f.l.

---

66.
MDE exp.
32
o570
(1)
o200
"50
24
610
+ ~90
01280
+
0370
860
2.aO
240
(1)110
~630
(1) 630
0
0
0320
+ (1) (1)
540
740 Z30
+-f53 0
+ !l90
210
(1) 1260
1 6
•~"o
900
Z20
1020 0 '10
3
200
(1) + 560
o
0+0
• (1)
e 230
+ 2.10 "100
4~0
230
+396 +460
caSo
$
+
+
2.9 0
160
510
+ '190
_
800 +
-f070
+:
+115'0
+ 190
0 + 1$90
Zoo
(1)1090
a$o
o
+ 160 1020
+170
•
+190
+39 0
-foo
-140
8i30
100
+
++9/0
8
'370
+
Rochas ii tuture xénomorphe grenue.
o : Roches à texture· gronulitique '.
•
: Roches migmotitiqufto hxture orientée.
(1)
: Roches ëi texture
porphyroïde.
( NOMBRE
DE POINTS
: 63 )
(PF)700
o +-----+--'-------'I-----,+,----+------I-----+--------~
o
0.2
0.4
O. 6
0.8
1.0
1. 2
L - -.._ _ ...
.
,_ _.
----'
Fig.12.2._ Représentation des coefficients MDE expérimentaux en fonction de La perte
au
feu ë 700 0 C des matériaux avec en indice les diamètres moyens de
groins
en
"".

---

67.
FD exp
48 1-
200.
o
Q)4 S0
o
o
510
0400
36
290
!>7 0
06Q)no
0560
280
240
Q)
Q)140
o
01070
0 6 40
220
0
+1530 0320
+250
Q)1260
1020+ "570
+460
01260
039ô
•
Z10
4~0
~\\\\o+6Q+1510
Q) Q) 900
160+ \\l10 Q)
HO
Q) +
T
iOlo Q)Z30
630
560
1.090
+190
+860
+ 2 30
Q) + ,)0 \\15'0 +510
+ 390
+ 780
24
0
200
23 +. + + +115"0
+ e ++800
2.\\0
"70
100
853
290
.{60
+ + +220
190
+
e 200
1590
e 8100
140
12
+
Roches à texture xénomorphe grenue.
o : Roches à texture· gronulitique ••
Ct
: Roches migmotitiqult!>à texture orientée.
<D : Roches ii texture por p'nyroÎde .
( NOMBRE
DE POINTS
: 63 l
(PF)700
o o
0,2
0.4
0,6
o.a
1.0
1,2
Fig. 12.3 , _ Classification
des coefficients
FD expérimentaux en fonction de
la perte au feu à
700°C des matériaux avec en indice les diamètres
moyens de grain
en fJ ·

---

68.
Nous avons alors constaté que dans ces diagrammes, à quelques
exceptions près facilement explicables par le côté semi-quantitatif de
la technique de classement adoptée, les lignes reliant les points d'une
même t'séri e 1\\ se réparti ssent en éventai"1 dl une façon assez régul i ère et
avec une allure sublinéaire. Cette impression de disposition en éventail
des lignes d'évolution des propriétés mécaniques en fonction de la perte
au feu à 700 0 e est valable pour les 3 diagrammes MDS, MDE et FD. Il
apparait ainsi qu'il devrait être possible de schématiser et de modéliser
valablement les phénomènes en admettant que pour chaque propriété MOS,
MDE et FD, l'évolution
- en fonction de (PF)7
- se fait en suivant un
réseau de droites concourantes en un point de 90axe des pertes au feu à
700°C, et à gauche de l'origine de façon que les résultats MOS, MDE et FO
soient toujours positifs et croissent toujours avec (PF)700'
. Le point de concours des droites d'évolution aurait pour coor-
données approximatives, afin de rèaliser les conditions limites de la
schématisation:
- - - - -
pour f~DS
(fi g. na 11-1)
(MOS == 0
(PF)700 == - 0,1 %)
pour MDE
(fi g. n° 11-2)
(MDE == 0
(PF)700 ==
0,1 %)
( 1)
pour FD
(fi g. na 11-3)
(FD
==
0
(PF) 700 == - 0,5 %)
.
Ainsi, ayant mesuré la résistance mécanique (MDS 1 , MDE I ou FDl )
d'un échantillon présentant une perte au feu à 700°C égale à Pl %, soit
(PF)7no = Pl' il deviendrait possible d'avoir une idée approximative de la
résistance mécanique(MOS 2 , MDE2 ou FD2) que présenterait la même roche si
elle avait une autre perte au feu à 700°C égale à P2 %, soit (PF)700 == P2.
Il suffirait d'appliquer les formules suivantes:
MDS
Pz + 0,1
==
MOS
2
1
Pl + 0,1
fllDE 2
!2 + 0,1
MDE
(2)
==
I
Pl + 0,1
FD
P2 + 0,5
2
==
FOI
VI + 0,5
Graphiquement ces expressions sont équivalentes aux réseaux de
droi tes concourantes des figures n° 11-1, 11-2 et 11-3.
Les figures na 12-1, 12-2 et 12-3 00 les points sont indicés par
les diamètres moyens de grain, montrent par ailleurs que pour chaque
propriété, que ce soit MDS, MDE ou FD, la position dans le nuage d'une
ligne d'évolution correspondant à une "sér"ie" de roches présentant toutes
sensiblement le même diamètre moyen de grain Dm est totalement indépen-
dante de la valeur de ce diamètre moyen de grain. On trouve des roches a
grain fin et des roches a gros grain aux parties supérieures des nuages,
et de même aux parties inférieures ou médianes. Si on admet que~ conformé-
ment aux formules de P. LE BERRE, les variations de composition minéralogique
ne pourraient expliquer que des variations de l'ordre de 4 points sur tvlDS,
MDE ou FD, on doit donc admettre que le classement normal des roches en Dm

---

69.
croissants dans les nuages de points, tel qu10n pourrait le prévoir
suivant ces formules, a été fortement perturbé dans nos roches granitiques
par des caractéristiques dont on ne tient pas compte dans ces formules.
Cette observation semble confirmer qu'il serait probablement
illusoire de vouloir rendre compte complètement des propriétés mécaniques
des roches granitiques en se basant uniquement sur leurs caractéristiques
pétrographiques simples, comme cela est possible dans les autres roches
étudiées par P. LE BERRE. Il faudrait, au minimum, quantifier les données
de texture, ce qui est loin d'être évident et facile, et ce qui conduirait
certainement a des études longues et onéreuses donc difficilement applica-
bles dans les pratiques courantes.
II. 2. 3. Qé[i!!:..i!iÇ!!?-_d~W3...e _c?"'y!"'e9-t i.0 ï!.. ri:.. '9..?-!é!...a!i9..n_ ~n~ i '!!p!i9...~
rJ:~_Z!!;. p..T9..8p"'e!!..ti0T!:.. 1:.e~ [J.T!!!1it :!..8_u!ilf~aE..Z!!...s_eT!:.. E.iqJJi.Zi.tÉ..
Rappelons que la plus grande difficulté rencontrée dans la
prospection de surface des roches granitiques utilisables en viabilité
réside dans le fait que les propriétés mécaniques mesurées sur les échan-
tillons plus ou moins altérés prélevés en surface ne peuvent que très
rarement être considérées conrne représentatives de celles des roches
équivalentes du point de vue pétrographique mais susceptibles d'être
extraites après ouverture d'une carrière. Les constatations que nous venons
de faire sur l'allure de l'évolution des propriétés mécaniques des roches
granitiques en fonction de leur perte au feu a 100°C nous semblent suscep-
tibles de faciliter grandement la résolution de ce problème, du moins de
façon approximative, mais suffisamment précise pour les applications
pratiques.
En effet, les roches les moins altérées de notre échantillonnage
de la matériaux seraient a peu près représentatives des zones exploitables
en cas d'ouverture de carrières plus ou moins profondes dans ces matériaux.
Or, €es
roches les moins altérées présentent des pertes au feu a 100°C
comprises entre 0,35 et 0,65 %. On peut donc considérer qu'une perte au
feu a 100°C de 0,40 %constituerait une moyenne assez représentative de ce
que l'on peut rencontrer normalement dans des carrières que l'on ouvrirait
dans les roches granitiques de la région d'Ambert. Il est d'ailleurs
possible, sinon probable, que ceci pourrait être généralisé.
Dans ces conditions, la simple application des formules (2) du
§II.2.2., avec (PF)100 = P2 = 0,4 %, permettrait de calculer des "aleur~
probables de MDS, MDE et FD dans l 'hypothèse où des carrières seraient
ouvertes dans ces matériaux. Si on a mesuré sur un échantillon prélevé en
surface les valeurs MDS, MDE et FD d'une part, et (PF) 00 = P %d'autre
.
part, les valeurs probables (MDS)O 4 ' (MQE)O 4 et (FD~O 4 qu10n mesureralt
en cas d'ouverture de carrière seràient:'
,
(MDS) 0,4
=
0,5
MDS
P + 0,1
0,5
(MDE)O ,4
=
MDE
(3 )
P + 0,1
0,9
(FD) 0,4
=
FD
P + 0,5

---

70.
Tableau. 11: CLossification proposée pour les roches granitiques en fonction de
leurs coefficients de Micro_Deval en présence d'eau MDE et de frag_
mentation dynamique FD (ou Los AngeLes LA); usages possibles corres_
, - - - - - - - - - - - - - - - - -
pondants en accord avec la circuLaire du
CLASSES(voir fig. 11)
Ministère de l' Equipement et L'Aménagement
f-.--- -----.--....----.----.---,------r---i
A B C D E F
GH
du Territoire n~ 26.12.1977.
FD maxÎ
15
15 20 25 30
40
45 100
Coefficient de fragmentation dynamique (équivaLent ou Los AngeLes LA)
10
15
Coefficient micro_ devaL en présence d'eau.
---- --
IX
150
X
X
: Bétol) biturnineul(
pour couche de rouLement.
---
X
X
: Béton bitumineux pour couche
de liaison.
: Béton hydraul.ique pour couche de rouLement.
: Béton hydraulique destinée ëi être recouvert d'Un enduit superficieL.
: Grave non traitée
"1
pour couche de base
\\1\\
G.H.B.
; Grave traitée aux
\\
liants hydrauliques
et renforcement.
QI
: Grave traitée aUX
C)
o
Liants hydraucarbonés
~ G.N.T. F.
G.H. F.
pour couche
de fon dation
0: Usage autorisé
[2J : Usage dé conseillé .
[3001: Usage autorisé pour tin trafic journalier mOYGn poids lourds (charge utile > 5 tonnes)
sur la voie la plus chargée
inférieure
au chiffre indiqué dans la cése (ici T <. 300 PLO )
FD ou
LA
H
45
G
40
F
Fig. 13
.__
30
tation
des classes
proposées pour les
E
Délimi
roche 5 granitiques ti'!n fonction de MDE et FD
25
( ou LA ).
0
20
C
15
A
B
MDE
o
-
o
10
15
20
25
3S
40

---

TABLE AU .10 : Caractéristiques mécaniques corrigées pour se ramener CI un état d'altération constant caractérisé par
une
perte
au
feu
CI
700 0 C de
0.4%
(M DS )O,4=0,5/(p+O.l)MDS exp
j
(MDE)0.4
= 0.51 (p+ O.l)MDE exp d F D)0.4 =0.9/(p+0.5) FDexp avec
p =(PF)700(en 0/0)
~ 1
2
3
4
5 6 7
8
9 _~_~~_ 12 13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
..
_ . - - - - -f---
...
MDS corrige
5,7 '
3.4
6,5
5,6 ~~'~110,O 6,0 j 5,0 7,9 4,5 6,S 5,2 8,5 6,6 .6,3 6.0 5,0 3,0 6,2
(MDS)O,4
1
-f-----.-
-----r-----
_.- ~.
o
...
7DE ~)orrige
13,3
S,4
13,4 110,S
10,2
15,2
13.4 15.9
12.0 i 10.7 ' 13,7
B,9
12,9
8.3
14,7
9,0
11.9
11,6
9,2
4.9
15,1
MDE 04
::>
F D corrige
<{
2B
lS
24
26
23
24
21
27
23
23 1 27
23
27 1 20
27
21
21
25
19
18
23
(FD) 0,4
UJ
i
--
- l
CIl
(FD)O,4 + (MDE) 0,4
41,3
26,4 37,4 36,8 33,21 39,2 34,4 42,9 35,0 33,7 40,7 31.9 39,9 2S.3 41,7
30,0 32,9 36,6
1
28,2
22.9 38,1
<{
~
Classement en fonction
59
10
51
50
31 1 52
37
62
41
32
56
26
55
16
61
22
30
49
15
3
53
de ( (FD)O,4+(MDE)O,4)
Classe
(fig.14. 2 )
E
C
0
E
0
0
0
E
0
0
E
0
E
C_D
E
0
0
D_E
C
C
0
~o 23 24 25 26 27 28 29 30 31 33134! 35 : 36 i 37 i 38 139 40 i 41 142 143 \\ 44
MDS
corr~é
! c:;
1
i
I l ! !
U
1
I i i
I !
!
7.0
4,5
7,1
(MDS) 0,
2,9 ,_,3
3,1 1 5,5 • 3,6
6,3.5,3 14,9 ,5.0
5,7, 3,6
3,9, 4.S, 3,5
5,9.4,4, 3,6 , 4,3
1
i
i
-
" 1
N
MDE
corrige
o
...
9,2
8,6
5,8 !11,6
10,0
12,7
9.0 114,7 ho,s
11 ,5
8,3 10;3
1
10,0
S,9
'0,4
9.4 14,3,7,8 12,3
(MDE) 0.4
12.2
7,1
::>
FD corrige
15
23
15
24
18
21
20
21
22
23
19
19
1
22
19
24
20
20
25
21
1'0 1 29
'-J
<{
(FD) 0,4
i
1--'
UJ
- l
( F D) 0.4 + ( MD E ) 0.4
24.2 ' 31,6
20,8,35,6 28,0 133,7129,0135)7 32,8 34.5
27,3
29,31 34,2, 26,1 i 34,0 28,9 i 24,4 34,4 35,3 25,'01 41 ,3
CD
«
1
Classement en fonctIon
;
1
1
~
i
21 1 36 1 9
i
1 60
24
44
34
1
14
1
33
20
19
17
3S
43
S
1
46 1 29
de «FD)0.4+(MDE)0.4)
5
1
! 39 i 12
Classe
(fig.14.2 )
A_C
0
A_C
0
C
0
C_D
010 ~ 0
C
C
0
C
0
C_D C_D D_E
0
C
E
--------~~"--RO 451 46 47j48
50
52
57 l, sa
59
60
61
62 163 164
65
1
J49 1. 1 51 1 1 53 1 54 1 55 1 56 1
1
1
1
1
MDS
corrige
1
1
j
1 :
!-----t---~1
1
l i T
1
!
("')
(MDS) 0.4
9, .. ! 4,0, 4,3 ~~=--L~,9. l,a: 4.9: 4,0
6,1 i 3,6,6,0
6,4,7,3
6,9. 5.L.
6.6,5,8 , 5,5 i 6,2! 6)912,6
1
,
MDE
corrige
:
1 ~i
l
!
1
~
(MDE) 0.4
16,6
8,3
9,81 6 ,9! 9,6
8,4
12,2
9,6
10,5 12,3
11,1 13,3 12,9111,4
S,8
S,'O
7,1
7,7114,1
12,0
9.9
1
~
f~D)8rLigé
30
16
17 \\ 15
1
18
'15
23
26.-1 24
20
23
26
2B
19
20
27
25
24
27
24
15
~ (FOO.4+(MDElo.4 46'61 24,312618i 21.9 1 27'6.i2314 35,235,6134,532,334,139,340,930,4 28,S 35,832,131,7 41,1 ~6,0124.9
~ Classement en fonction 63
6
11
2
13
'"
42
45
40
28
35
54
57
23
18
47
27
25
58
4°
7
de ( (FD) 0.4 +(MDE) 0.4)
c
Classe (1;9.14.2 )
E_FI
C
C
A_C
C
IA_C
0
E
0
C_D
0
E
1
E
C
C_D
E
D_E
D I E
0
A_B

---

72.
Les valeurs (MDS)O 4 ' (MDE)O 4 ou (FD)O 4 ainsi obtenues
correspondraient toutes au ~eme état d'altération'
(PF)
= 0,4 % , à
peu près représentatif des conditions des carrières en s1~~s granitiques.
Elles seraient donc directement comparables entre elles et permettraient
ai ns; d' atténuer suffi samment 1es i nconvéni ents cie l' hétérogénéi té extrême
des états d'altération a la surface des sites granitiques pour rendre
possible une comparaison efficace des valeurs mécaniques et techniques de
ces derniers.
Nous avons appliqué systématiquement les formules (3) du § II.2.3.
correspondant à une perte au feu à 700°C constante à 0,4 % donc à un état
d'altération constant, aux résultats que nous avions obtenus sur nos échan-
tillons de la région d'Ambert (cf. tableaux na 10-1, 10-2 et 10-3). Les
chiffres ainsi corrigés des effets différentiels de l'altération y sont
reportés dans les lignes (MDS)O 4 ' (MDE)O 4 et (FD)O 4' Ces mêmes chiffres
corrigés ont été reportés sur lâ carte hor~-texte pouf permettre de les
replacer dans leur cadre géographique.
Pour faciliter l'interprétation de ces résultats dans l'optique de
l'utilisation des roches granitiques en viab"ilité, nous avons essayé de
définir une classification de ces roches granitiques sur la base des seuils
de valeurs MDE et FD intervenant dans les recommandations officielles du
Ministère de l'Equipement (circulaire du 26-12· 1977). En effet, cette
circulaire destinée à l'utilisation de tous les types de roches fait inter-
venir plusieurs critères qui sont presque automatiquement satisfaisants
avec les roches granitiques. C'est en particulier le cas du coefficient de
polissage accéléré CPA pour lequel la composition minéralogique des roches
granitiques est très favorable a cause de la coexistence de minéraux a
duretés très différentes. Dans ces conditions, parmi les critères retenus
par la circulaire de 1977, seult:s la sensibilité à l'attrition et la
sensibilité aux chocs caractérisées respectivement par MDE et FD, sont
susceptibles de limiter l'utilisation des roches granitiques en viabilité.
Nous proposons donc une classification des roches granitiques pour
viabilité basée sur ces deux critères. Elle aboutit à définir un certain
nombre de classes A, B, C. D, E~ F, G, H, de roches dans la représentation
FD - MDE (fig. na 13). A chacucne de ces classes correspondent des utilisa-
tions conformes aux recommandations de la circulaire du 26.12.1977 et
rassemblées d'une façon synthétique dans le tableau na Il.
La figure na 14-2 donne la répartition des points correspondant à
nos échantillons dans la représentation des valeurs corrigées de FD (soit
(FD)O 4) en fonction des valeurs corrigées correspondantes de MDE (soit
(MDE)~ 4)' Sur la même figure nO 14-2 les limites des classes A, B, C, D, E,
F, G, ~, définies plus haut, on été tracées. Chaque point du diagramme se
trouve dans le domaine d'une classe donnée ou à la limite de deux classes
et peut donc être ainsi caractérisé. Le nom de la classe correspondant à
chaque échantillon apparaît dans les tableaux na 10-1,10-2 et 10-3, 1igl'le
"classe".
Schématiquement, on peut considérer que la qualité des matériaux
va en décroissant quand on passe dans l'ordre alphabétique de la classe A à
la classe H.

---

73.
FD exp.
40 r-
.__... _...
-
+ : Roches à texture xiH'lomorphe grenue.
ma
6
0
.
: Roches è texture
grcnulitique '.
56
0
05'
0
S
: Roches migmotitiqu~ë texture orientée.
,
a> : Roches ëi texture porphyroïde.
0«)
0 63
03
-
( NOMBRE DE POINTS
: 70 )
14
1~ a>45
44
0 60
0
'06 4
F
0 4
1~;6 033
+7
30
66
1a
0
11"+19
380
+67
+62
11~
+22
61+
52~24
1
59
28
58
+34
Q)
CD
E
CD
+5
C2
+42
10
5lD 2.f. 29
69
42
+CD-+-+~
3+ 4~-#3
9
~4
+30
51
+41
31+9 t6 +70
6'
49
D
+21
+
~5
23
39
20
t;;--19
+68
4a
65
+
"
0
20
947
C
ID 50
A
B
1
10
f-
MDE exp.
0
-----
1
1
1
1
0
5
10
15
20
25
30
.J
Fig. 14. 1 . _ Classification des matériaux étudiés en fonction de leurs coefficietl~5
MDE
et
FD
expérimentau x .

---

74.
( FD)0.4
F
30
af5
44
0
1
<D0
57
60
14
63
8
0
<D <DO O
CD
12
16
52 +
J
056
E
25
+ - + - +
61
41
19
,
+
+4>3 +84 0
0
62
38
26
3
6
ep-t13 ~os6 &.
+22
24
11 ~ 51
+
+
31
36
28
t.2
(1)
o <1>+ ++
17
18
7
30
0
40
20
29
•__0-
<Dt
15
9
54
34
+
+
+
Pœ
37
20
se
4~G 4&~
+21
2
27
--
--
.- . -. .. _..
~
+ :
e
Roches ë tollture ximomorpho grenue.
47
.
0
: Roches Ïl texture
gronulillquQ '.
GD
: Roches migmalitiqu~Ïl texture orulnté9.
+46
a> : Rochos ci h)(turo par phyroïdo .
C
.1 NOMBRE DE POINTS
: 63 )
1 5
46
23
+ - 8 - 8 - 0 4
25
50
65
A
B
(MDE)O 4
1
10
0
5
10
15
20
25
30
---
Fig. 14 - 2 .__ Classification
des motériclux étudiés en fonction de leurs coefficients
MDE
et F 0 corrigés pour une perte au feu ëI 700 0 C de 0.4 %
•

---

75.
Quelques échantillons (n° 23, 25, 48, 50 et 65) se placent dans
la classe C, à la limite de la classe A, c'est-à-dire qu'ils apparaissent
suivant les critères de la circulaire de 1977, comme des matériaux de très
bonne qualité, sans être excellents pour autant. Si on replace ces échan-
tillons particulièrement intéressants dans leur Gadre géographique (cf.
carte hors texte), on constate que sur ces 5 échantillons, 4 (n° 23, 48,
50 et 65) correspondent aux granites migmatitiques gneissiques très riches
en micas (20 à 30 %) avec parfois des amphiboles (n° 50) de la zone sud
prospectée, tandis que le 5è (n° 25) correspond à un affleurement de
granite à biotite légèrement rose et à grain moyen de la zone ouest.
Un autre groupe d'échantillons de bonne qualité se place dans la
classe C. On y retrouve un échantillon de granite migmatitique gneissique
de la zone sud (n° 49), mais surtout:
• 2 échantillons (n° 2 et 15) de granites à biotite de la zone est;
.10 échantillons (n° 20, 21,27, 32, 34,37, 40, 43, 46, 47) de granites à
biotite de la zone nord.
Il apparaît ainsi une accumulation de bons résultats (cf. carte
hors texte)
· d'une part, dans la zone sud correspondant à des granites migmatitiques
gneissiques très riches en micas et parfois en amphiboles; ces matériaux
se placent dans la classe C, mais à la limite de la classe A
· d'autre part, dans la zone nord correspondant à des granites à biotite
typiques; ces matériaux se placent dans la cJasse C.
Sur toute l'aire que nous avons prospectée dans la reglon d'Ambert
nous n'avons rencontré que deux carrières en activité. On peut penser que
ces exploitations ont pu se maintenir et se développer dans une région riche
en affleurements rocheux parce qu'elles correspondaient à des matériaux
comparativement plus intéressants que ceux que l 'on rencontrait dans le
voisinage. Or, l'une de ces carrières correspond aux n° 20 et 21 donc à
notre zone nord intéressante, et l'autre correspond au n° 50 c'est-à-dire
à notre zone sud intéressante. Ainsi, notre méthode de prospection et
d'interprétation des résultats a permis de mettre en évidence l'intérêt
particulier des matériaux correspondants. Et même si les carrières repré-
sentées par les n° 20 et 21 d'une part, et 50 d'autre part, n'avaient pas
existé, nous aurions malgré tout mis en évidence l'existence de matériaux
intéressants dans les zones géographiques correspondantes grâce aux roches
prélevées en surface :
n° 2, 3,4, 47, 48, 49 et 65 pour la zone sud contenant le n° 50
. n° 27, 32, 34, 37, 40, 43, 46 et 47 pour la zone nord contenant les n° 20
et 21.
Ainsi, il semble bien que le fait de procéder à une correction de
l'influence de l'état d'altération sur les propriétés mécaniques - par la
méthode que nous proposons - permette d'atténuer suffisamment l'influence
néfaste de l'altération pour rendre possible un classement des roches assez
précis et représentatif pour se révéler efficace en prospection de surface.
Nous voudrions cependant faire remarquer que les échantillons n°
23, 48, 50 et 65 provenant de la zone sud sont, en général, très riches en
micas et correspondent à des granites migmatitiques gneissiques. Leurs

---

76.
. .; ... ;'
bonnes performancesmécaniquess'expliquent probabl~me'nt par la disposition
du quartz en .cristaux fortement engrenés ét formant de~ lits emprisonnant
·les, micas. Ils sont déj,à exploïtésericarriè,re (n° 50).' ~ais "ÇJus pensons
qu'avantdedéve lpper éventuellement léur'ut'il isati on, en viab.i l ité, en
parti culi er pour l es couches de roul ement des axes routiers fmportants,
"il serai t prudent de s'assurer que l a présence' de 'mi cas en teneurs va ri ant
entre 20 et 30 % ne pose pas de problèmes, notamment au niveau de l'adhé-
sivité des gravillons au bitume. Ces propriétés ne son~ pas pris~s en
compte par la circulaire du .26.12;1977màis elles peuve~t avoir une grande
importance dans la tenue de la chaussée à court, moyen ou long terme. Cette
remarque confirme la complexité des problèmes pOsésipar la prospection des
matériaux et la difficulté que l,ion rencàntte lorsque liOn veut la réaliser
suivant une méthode un peu systématique.
.

---

77.
CONCLUSION
GENERALE

---

78.
] CONCLUS ION GENERALE
1
Les échantillons granitiques qui ont fait l'objet de ce travail
proviennent de la région d'Ambert (Massif Central français). Ces roches
couvrent plus de 8Q %de la superficie de la zone de prélèvements et
présentent une grande variété quant à leurs com~ositions minéralogiques
et à leurs textures.
On peut y distinguer des granites à biotite (quelquefois à
muscovite), des granites porphyroïdes, ainsi que des migmatites gneissiques.
Les échantillons prélevés sont très variés et couvrent pratiquement
l'ensemble des types de roches granitiques et les principaux types de
textures. En effet, ils se répartissent en granites à texture grenue
normale typique (avec des cristaux de quartz xénomorphes), à texture
"granulitique" (avec des cristaux de quartz sous forme de IIgranulesll), à
texture orientée et à texture porphyroïde (avec des cristaux de feldspaths
relativement développés). Prélevés en surface, ils sont soit altérés, soit
en voie d'altération. Nous avons essayé de les caractériser au mieux du
point de vue pétrographique. C'est ainsi que nous avons déterminé: leur
composition minéralogique au compteur de points, leur porosité par la pesée
hydrostatique dans le mercure, leur degré d'altération par la perte au feu,
de même que la taille moyenne de leurs minéraux au microscope polarisant.
Par ailleurs, nous avons soumis nos matériaux aux essais mécaniques
routiers classiques, à savoir l'essai Micro-Oeval sec (MOS) et en présence
d'eau (MOE) et l'essai de fragmentation dynamique (FO).
Dans llexploitation des données, nous avons d'abord essayé
d'appliquer les formules théoriques proposées par P. LE BERRE en 1975 pour
la détermination de la résistance mécanique probable des roches à partir de
la composition minéralogique, de la porosité de fissures et du diamètre
moyen. Les résultats obtenus nous font admettre que les formul es de LE BERRE
ne conviennent pas pour les roches granitiques. Nous avons donc adopté une
approche originale visant à rechercher une méthode simple permettant de
corriger les effets de l'altération. En effet, nous avons constaté que
l'influence de l'état d'altération est très importante sur la résistance
mécanique des granites. C'est pourquoi nous avons résolu de représenter la
résistance mécanique en fonction du degré d'altération déterminé à 700 c C
(PF)]OO. A cette fi n, nous avons j oi nt les. poi nts représentant des granites
de même apparence visuelle, de texture identique, de diamètres moyens peu
différents et provenant de sites voisins. Il en résulte un réseau de droites
concourantes en un même point de l'axe des (PF)700 donnant une allure
d'éventail. Ceci nous amène à proposer une méthode de correction de l'in-
fluence de llaltération et à adopter une perte au feu à 700 c C arbitraire
moyenne pour les matériaux situés en profondeur. Nous en déduisons des
formules empiriques qui permettent de corriger l'influence de l'altération
sur la résistance mécanique des échantillons et, par là, de les comparer
entre eux, ensuite, afin de détermin~r les zones probablement les plus
favorables à l'ouverture de carrières. Nous avons appliqué la méthode A la
région d'Ambert et les résultats obtenus semblent être satisfaisants.

---

---

80.
28
24
20
16
12
8
4
(PF) 700 (%)
o +----+----+-------11-------1-----1-----+----+-----
o
0.2
0,4
0,6
0,8
1,0
1.2
1.4
Fig.15_ 2 ._ Abaque pour la détermination des valeurs
MDE corrigées
pour une perte
au
feu
ëJ
700 0 C
de
0,4 %
•

---

81.
28
24
20
16
12
8
4
o o
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
Fig. 15 _3 . _ Abaque pour la détermination des valeurs
FD corrigées pour une perte
au
feu
ëJ
700 0 C
de
0,4 %
•

---

82.
Pour conclure, nous proposons les abaques (fig. n° 15-1, 15-2 et
15-3) qui devraient permettre la détermination des coefficients corrigés
de Micro-Deval sec (MDS)O 4 ' de Micro-Deval en présence d'eau (MDE)O 4
et de fragmentation dynam~que (FD)0,4 pour une perte au fe~ a 7000 e d~
0,4 %, (PF)7QO = 0,4 %. En pratique, la détermination des valeurs (MDS)O 4
(MDE)0,4 et (FD)0,4 dlun matériau prélevé en surface se fera a partir de'
sa perte au feu â 700 0 e (PF)700 et de ses coefficients MDS exp ' MDEex et
FDexp ' résultant des essais effectués sur ce matériau.
p
On reporte le point représentant la roche étudiée dans les
abaques des figures n° 15-1, 15-2 et 15-3: Il faut ensuite tracer les
droites qui joignent le point représentant la roche aux points de coordon-
nées (0,0) de·la figure n° 15-1,(- 0,1 , 0)
de la figure n° 15-2 et
(- 0,5 , 0) de la figure n° 15-3. L'ordonnée des points de concours de ces
droites avec la droite (PF)700 = 0,4 %est égale aux valeurs (MDS)O 4 '
(MDE)0,4 et (FD)0,4 respectivement. On peut admettre que ces valeurs sont
comparables aux coefficients MDS e p' MDEexp et FDex probables de la roche
étudiée, située en profondeur.
x
p
Il devrait être possible de déterminer-, par notre méthode, les
zones les plus favorables â l 'ouverture de carriêres profondes en régions
granitiques avant la mise en oeuvre éventuelle de moyens de prospection
plus précis, mais plus onéreux par ailleurs, tels que les sondages.

---

83.
ANNEXE
DESCRIPTION
DETAILLEE
DES LAMES MINCES

---

84.
DESCRIPTION
DETAILLEE DES LAMES r1lNCES
EC.~~1;T:LLO:IS n' 1. 2. 3
Echantillon n° 7 (carte hors-texte
ES)
et 4
CH échantillons ont été prélevés aux environs de Saint I~artin des Olmes
Granite ~ 2 mlcas
Où les fo.-matlons geologique' ,ont des granites dits du Farel et des
Texture "énomorph~ 9r~oul:!
sranites mlgm3t\\tlques (carte hors-te.te).
Composl tlon rnlnt:r"lOl"jll1lie
QUdrtz: ;(l'nomor~he
;
Or·tho-:.e ct P!'11)10clJ5e (An:; 31) ;tênor.'lorphes, en voie d'altération
Echantillon n' 1 (carte hors-texte
(4)
r~USCOVl te peu Jbondante ;
Biotite plu5 ou moins cnlaritisée ;
Granite d muscovite
Zircon en inclusion ddns les mlCas.
Texture- "granuJ 1tique-
Q • 30 t ;
• 63 -:. ; M • 1 t
; Dm • 260 .••
Composition minéraloglque
Quartz en cristaux ~~bdutomor;Jhe5 parfois craquelés;
Orthose et piagioclase (,\\n • 23) 'énomorphes. altérés ou en voie
Echanti 110n n' 8 (carte hors-texte
(4)
d'altcratlon ;,
:tyr~eld te ;
Granite cl biotite
Museov) te ;Jeu abondante
Texture Qrenup. por';lnyr'Jlrje
Biotite rare.
Campos i t i on ml nerJ. l Ogl que :
Nonnreuses fissures intracristallines.
Quartl ... énomorphe ~
Q • 30 ~ ; F • 64 ~ ; M • 6 ~ ; Dm • 240 u.
Orthose et pldgiocbse (An. 23) plus ou moins dé,e!o;lpés, souvent
fiS'5t..:r'::!'5 et en cour'5 d'altération ~
Muscavl te ;
hhantillon n' 2 (carte hors-texte: (4)
Biotite en faible quantité et transfor~ée en chlorite.
Q • 36 t
; F • 5 3 ~ ; M • Il :
; Dm • 450 ~.
Granite .i 2 m\\c~s
Texture orientée
Compos Hi on rnH\\èra \\otJiquc
Echantillon n' 9 (carte hors-texte: [4)
Quartz xenl')l"1orpne
;
OrthO,e et plaqlocl"e (An. 22) xénOr.lOrphes. en Cours d'altération
Grani te ri 2 mi cas
HUSCDVi te
;
Texture i"enOmOr;lhe fJrenue
Rictlte en voie de chll')ritisdtion ~
COr.1POS; tlon m'nl~ralogiQue
Apatl te en lnclu'ilon dans les m,cas.
QUdrtz: xënornorphe souvent microfis'5uré ;
Microfissures suopdrdllè!e,.
Ortho·.e et pldgloclase (An. 22) souvent fissurés et en voie
Q • 37 : ; F • 49 : ; M • 14 : ; Dm • 230 u.
d'altération ~
Musco\\Jltc ,~t biot't~ parfois chloritis~e.
Q • 39 :
; F • 52 :
; M • 9 ~ ; Dm • 230 u.
Echantillon n· 3 (carte hors-texte
(4)
Granite ~ biotite
Echantillon nO JO (cdrte hors-texte
07)
Texture "l)rJnUlltlque"
(orrpos; tian mlneralol)loue
Granite cl 2 micas
Qu,)rtl souvent fls~urê
Texture gr~nue porphyrolde
Orthose et plaglocla~e l!m • (4) parfois perthitiques, en voie
Compos.itlon mln~r<llOfJlque
dlal tératlon ;
QUdrtz jénoml')rD/'H~
;
HUSCovlte en faible quant' té
Orthose et pla~loclase (An. 25) zoné, sous fome de cristaux
Biotite en voie d'atterJtion
déve loopl!s
1
Apatite en ,nclU'i\\on d,)ns les cristaux. de biotite.
MU'ic.ovlt~ et biotite aveC des inclusions d'apat1te, zircon et
Microfi"ures intracristallines (affectJnt plu~;eurs cristaux).
mi rlérdU~ op.lques.
Q • 36 : ; F • 61 : ; M • 3 : ; Dm • 560 u.
Q • JO ::; ; F • 58 : ; M • 12
Dm • 220 ~.
EchantIllon n' 4 (carte hors·texte
(4)
Echantillon n' 11 (carte hors-texte
ES)
Grdrlite d biotite
Granite.} 2 mi(a~
Texture IOgran'J1i tioue'"
Texture "fJnnulitil1ue"
COrr.POSltlon r.11t1eralog1Que
CampO'.Îtlon rnlt1l~r;)lo()lque
Quartz subautomorohe ou xenomorphe ;
Quartz ,,;ubJutom/)rph~ ou xénomorphe ~
Orthose mac!ee carl,Odd et ;J1agioclJ,e (An. 24) subauto"'Orpnes,
Ortho,c, pdrfo"
myr,,.,;kitique, et plagioclase (An
13) xénomorphes
parfols souS fonte de gros cristaux zones, fissures et en vole
en VOle d'Jlt(~r,Hl0n ;
d'altêratlcn ;
MU~COVl te p~u JL/)nrl"nte ;
Bioti te lJênera l~merlt saine
O'iotite ']cneralcmcnt saine.
Muscovl te rare ;
Q • 35 t ; F • 55 'l. ; M • la t
Om. 740 u.
Zircon et apHite en inclusion dan, Id biotite.
Q • 28 ':: ;
• 65 :
; M • 7 t
; Dm • 370 u.
Ech.1ntillon n° 12. (carte hors-texte
03)
Echantillon n· 5 (Cdrte hors-texte
05)
Granite J 2 micas
Texture ')rl~n\\Jl~ porpnjrolde
Gran; te 3 2 mi cos
Cornpos1ti/)n ItIl1lc'rJlol}iQuc :
Te xture l)renue ~~nomorphe
QU3T'tl
-:'lJb,\\\\llQflIOruh~ uu xënomorphe
Co~ositlon mln('~r<lll')'}lquc
Ortho'ir. mdcll!~ t:Jrl':otldd. pJrfois myrrnck.itiQue
Quartz .... ~norrnrpnc
.,
Pl"<J\\ocl'\\')\\l {I\\n '; 25} en 'Io\\e d'<l\\r\\~rH\\On ~
Orthose I"dcl"e carl'b.ld et plaqioclase (An. 2B) loné
t>1us(ovllr~ I:t biotite (')<.1in~ ou altèrèe) cornportJnt des inclusions
HU'i.cov\\te ct biotite plus ou moins c.hlf)ritii!~.
dc llrcon.
Q • 32 :
; F • 54 :
; M • 14 ~ ; Dm • I~O u.
Q • 35
; F • 55 : ; fo: • la : : Dm • 740 u.
[CHANTILLnN~ n' ~, 7, 3 et 9
ECIII\\~HllLOri'; n' 13. 14, 15, 16 et 17
115 proviennent d~ 1-1 rt'!f']ion de Gr~ndrif. ,;oit d'Jrfleurcments de l'Jrilllite
Ces éch.Jnt i lions prav \\~nnen t d' ,1 rfl~ur('''''en ts de grdn 1tl'?' dit du Forel
& Z mlcas. ':oOlt d'Jfneun'!l"~nts
Je I)ranitc Jo hiutitc (enote hor'i·tc .. tl~).
ou d'Jfl Il'lJrl'lfIl'rH\\ df?' rJr,\\nltt~ .Ht l.1u L1IJrJdOlS ~ltuè') 3ut')lJr ~e
Vdlclvlen~ ... {(lirte hor',·textl!).
[ch.lntillon n· ~ (carte hors-texte : E~)
Ech.nti "on n~ (c.rte hors-texte: D)
Grani te d. biotite
Texture oOl'Jrdnul\\tiQuc"
Gr4nlte d 2 ml(,lS
COIlllO'..I t\\o" mlnl:ra IOI}l(We
.
Texture qrf'nIJ(~
CUdrtl ~utldutOl1lorpne ou ;t('nomorphe
Con1posltlon mln~~r,,1t11'que
Ortho'î.e t~t plafJloclase (An:: JI) <;.utJautooWJrphcs. fissuré'S et en 'Ioie
QUJrtl ,(f:nlllllflrphf;' •
d'altl~rJtlo" ~
Ortho<;~ 1'1,J<.h·(~ c.trl·,bdd. E't plJfJ10clJse (An. 20) 'Sa1ns ou en voie
,,",USCO'l1 te rdrc •
d',)ltcrHI'ln ~
Bloute contendnt de'S crisL.lux de zlfcon.
MU'SCOVI tf~ t~t bl0l1t(' contcnant du zircon.
Q\\lelQues mlcroflssures
Q • 35 :
; F • 58 :
; M • 7 t
; Dm • 460 u.
Q • )) t
~ f • 60 t
; 1'1 • 1 t
; Dili • S10 u.

---

85.
. ,) ....
,:
.~,\\
Ech~nti\\lon n° 14 (carte hors-texte: D)
Echantillon nO 21 (carte hors-te~te
02)
' ) ','
Granite ~ biotite
Grani te J 2 micas
Texture grenue plus ou moins porphyroTde
Texture xénomorphe grenue
Composition minéralogique:
Composition minéralogique:
Quartz subautomorphe ou ~énomorphe ;
QUùrtz A~nomor';:: l:.! de taille lJariatlle ;
Ortho,e (myrmèkÙique) et plagioclase (An. 14) en Cours d'alté-
Orthosc et pla'liocl ase (An - 22) subautomorphes ou xénomor.phes·,
ration;
sains ou J.ltêrés ;
Muscovite en faible quantité;
f\\us covi te ;
Biotite f)ènéralement saine
Biotite chloritisê'e.
Zifcon ct minéraux opaques ~n inclusion dolns lc~ m'c3lS~
Q • J8 ~ ,F
5 7 : ; M • 5' ~
Qrn
220 u .
• 29 :
;
• 64 ~ ; M • 7 :
; Dm • 170 ~.
Echantillon nO 15 (carte hors-texte
EJ)
ECHMIT ILLON> n° 22, 23 et~
Gran; te A 2 micas
Ils proviennent d l affleure!T"lents. 50it de mitjr:latite~ 'Soit de grar'Ji~ef.d1t
Texture grenue. porphyroïde
du forez, situes aux environs de ChamDon-sur-oolore (carte hors-texteF'
Composition m1néralogique :
Quartz xéncr:\\orphe ;
Orthose et plagioclase (An" 22) en COurs d'altération;
Echantillon n° 22 (carte hors-texte
C5)
f~uscovite et biotite chloritisee ou en yoie de chloritisdtion,
Granite ~ biotite, prclevé sur un affleurement de migmatite
Q • 34 % ; F - 55 % ; M - 11 :
; 011\\ • 1260 u.
Texture ,'(enol1lorphe grenue
Compoc.ition mineralogiquc
Quarll xenomorphe pM"fois fissuré;
Echlnti1IM ,0 16 (carte hors-texte; EJ)
Ortho';)(', qent.:!r<llcment saine;
Pla9iocld'c (An: 27) en dèbut d'altération
Muscollite ;
Granite A 2 micos comportant des lit~ clairs alt~rnant avec des
pellicules micacées
Biotite abondante et 'ouS for",' de grandes paillettes
Texture subauto"'or~he grenue ~ 1'int~rieur ces lits clairs
Apatitc, zircon ct minl:rJux opaques.
,,~.~j.
Comoosition r:llnéra logique;
- 2 7 ~ ; F : 5J t ; M - 20 : ; Dm : 670 ~.
Quartz subauto,~orphe ou xénomorphe ;
Orthose fri'quelmlent "'dOlée carlcbad et perthitique ;
Plagioclaoe (An. 24) altéré ou en cours a'altération ;
Echanti 110n n' 23 (orte hors-te~te
C5)
Muscovite et biotite (chlorit·isée)·contenarit 'des' cristau~ de
zircon et d'apatHe.
Granlte ~ 2 mi CilS , prélevé sur un affleurement de m;9rnatit~.
Q c 32 % ; F : 57 :': ; M • 11 ";
Om = 200 u.
Texture orientee (gncissique)
.""
Comporision mineralogique ;
Quartz xénomorphe ;
Echanti 110n n' 17 (carte hors-tene : EJ)
Orthose en courS d1altérdtion
Plagiocl.,e
(ft.n~.23) alteré Ou en cours d'altération;
Granite à 2 micas
t-luscovite et biolite abondantes;
r~om')reux
Textere xénomorphê grenue A tendance porphyrofde
produits d'altcration en trainées parallèles cl l'orienta.tion
Composition minéralogique:
des minerdux pnyl1iteux.
Quartz parfois fissure;
Q • 30 ~ ; f,: ·42 t ; :1·· 28 ~'; Om - 2eO ".
Orthose maclée carlsbad ct perthitique, fissurée;
Plagioclase (An: 21) fis,uré et en'voie {j'altération
Huscovi te ~
Echantillon nO 24 (carte hors-texte: C5)
Biotite en v01e de chloritisotion.
Gran i te
- 35 % ; F ' 59 % ; M • 6 ~ ; Om - 4JO ~.
Ci 2 mi CJS
.:'. ,.1
Texture grenu~ a tendClnce porphyrofde
Composition minéralogique;
.,,:,
Echantillon n' 18 (carte'hors-texte
B4)
Quartz xennmorphe fi ss urê ;
Orthose et plagioclase (An. 26), fissurés, sous iorma de cristau.
Granite A 2 micas
developpés ;
Texture "granul i tique-
Muscovite el' biotite (chloritisée) peu abondantes.
Comoosltion minera logique :
Q • 34 % ; F : 6J ~ ;:~ • J ; Om - 1020 o'
Quartz subautomorphe ou xénornorphe ;
Orthose perthitique ou rnyrmêkitique. Aut9morphe ou subautomor:-phe ;
'.'. \\
Plagioc1a<e (An. 18) en cours d'altération'
;;
HU5CQvi te peu dbondan.te i; _.
.
.
,
ECHANTILLONS n° 25 et 26
8iot; te souvent 'chlor; Usée;
Zircon. dpati te et mineraux opaques.
Ce ~ont des echant, lIons de 9rani tes A 2 micas prélevés au' envi rons de
H;crofissures intracristdllines.
Salnt Germaln ..-l'Hcrm (carte hors-text.e).
,._.~
Q • 27 %;
• 63 t
; H • 10 .. ; Om • 1260 li.
Echanti 110n nO 25 ..'.ca'cte ~or.s-te.te.'.. C5).
Ech.ntillon nO 19 (carte hors-texte
F6)
Gran i te rose J 2 mi cas
Granite,.A bioti te
Texture xL':'Jmor~\\hc: srcnuc
L '--
Texture xénomorohe grenue
Composition min(~ralo<]ique
Composition fl1inêralO~lque
QUJrtz xênoll1or'phc ~
"J
QuaI'" tz xénûmorphe ;
Orthose cl plJ9iociase (An: 16) xénomorphes en voie d'altération
1
Orthose et plagioclase (An: JI) on rlèbut rl'"ltération
~lu')cov i t~ ~
...1)
Biotite peu abond,lnte. en ...oie dc chlor;ti .. ation.
Biotltc cn voie de chlorit1sation.
Q • 28 ~ ; F • 6B 'L ; 11 • 4 1 ; Dm : 1020 li.
• JO 'L ; f
• 51 % ; ~ : 8 'L ; ~,' , 720 ,"
f.(~JJl.t~n n° ?[, (carte hors-texte
U5)
(CHANT 1LLON> n' 20 et 21
Grani te J" 2 micas
Ils ont été préleves dans une carriére de granite dit du Livradois en
Texture xènomorphe 'lrenue
e,ploitation près, de "'fertolaye" (carto hors-texte). Le ~ise!l'.ent ost
Composi tian n111l{!r.l10'11quc
parcouru de dldclascs de djrections prlncipales 36 Q et 135 u
QlJdrtl ~ous forme Ul;' p Jaqes xénomorphes
;
•
Orthose, microclino ct pJ.l~ioclase (~n = 16) en voie d'altération
MuscovItC et Lliotitc plu'i ou mOlne; chloritis~e.
Echantillon n' 2J (carte hors-texte
02)
• J6 Z ; F • 61 ~ ; M ' 3 ,
; Dm :
1530 Il.
Granite A 2 micas
Texture xenomorohe grenue
[ch.ntillon nO 27 (carte hors-texle : A2)
COrTÇlQsi tion mlnera logique:
Quartz xenomorphe
pdrfols en lanière (étiré)
l
1
Granite A biotite tach('t~e par cnoroit'S
Orthose en début d'altération;
Tex ture XènOMorrhe grenue
Plagiocl"e (An. 26) generalcment altéré
Composltl0n mint~r:)lof)ique
~usco\\li te ;
QU.lrtz x~no[l:()r~hc ~
Biotite :~r(''i.que entierc~cnt c.hloriti~êe ;
OrthO'ie pcrthitique ou myrr1ékltique ;
Oxydes de fer.
PlagIoclase (lin:::: 34) .:n COurs d'altération'
Q • li % , F - 56 'L ; M • 13 ~ ; Om • 910 u,
Nuscovite. cn faible quantitè. et biotite so~s formes de touffes
Apdtite et zircon en 'inclus'ion C.H\\5 les m'cas.
Q • Jô ~ ; f • <9 ~ ; M • 15 ~ ; Dm : J90 ~.

---

86.
[CHANTILLmIS n' 28 et 29
Echantillon n° 35 (carte hors-texte
CI)
Ce sont de. échantillon. de granite dit du Forez prélevés prés de
Grani te A bi oti te
MaMac-en-L j vradois (carte hors- texte).
Texture ... énomorphe grenue
Composi tion minéralogique
Quartz xéno~orpile ;
[chanU 110n n' 28 (carte ·hors-texte : 05)
Orthose et microcline perth1tiques
Plagioclase (An = 28) zoné. en voie d'altération
Granite A biotite
Biotite plus ou moins cnlorltisée
Te.ture grenue plus ou moins porphyroïde
Muscovite quasirr,ent absente
Co~osition minéralogique:
Cordien te a \\ têree ;
Quartz xcnomorphe ~
Oxydes de fer ; épi dote,
Orthose SOus forme de gros cdstùux. mJcl~e carlsbJd. souvent
Q • 30 • , F • 63 ~ ; M • 7 ~ ; Dm • 290 u.
perth; t lque ~
Plagioclase (An, 31) sous fome de gros cristaux en voie d'altér"tion
Microel ;ne. quelques cristaux;
Echantillon n° 36 (carte hors-texte
CI)
Biotite saine ou en voie !Je ch1oritisation. avec des inclusions dt!
zi rcon.
Granite 3 bi ot i te
Q • 35 %;
• 57 :
; H • 8 :
; Dm • 230 u.
Texture xi:>nomorphe grenue
Campos i tian mln~rJ logique
Quartz jJ(ênorr.orpne ~
[chanti llon n° 29 (carte hors-texte
05)
Orthose e( pla~iocla,e (An. 24) subautomorphes Ou xénomorphes sains
Ou en vole.d'altératiol1 ;
Granite A biotite
Muscov i té peu abondante ;
Texture xénomorphe grenue
Bio(i1.e en début d'altération
Composition minéralogique
MinerJux. opilquCS.
Quartz xcnomorpne ~
Fissures \\ntracristallines.
Orthose et plagioclase zoné (An. 28); en voie d'altération
Q = 36 t ; F • 43 t
; M • 16 : ; Dm • 850 u.
Muscovi te en pet; ts cristaux ~
Biotite generalcrœnt saine avec des inclusions tie lircan et d1a.patite.
Q • 34 : ; F • 57 t ; M·
3 : ; Dm • 570 u.
ECHArnILLœ~5 nO 37 et 38
Ces échantillon,; de orJnite A 2 miCilS pro .... iennent des en .... irons d'l\\ubusson-
ECH~HILLOrlS nO 30. 31 et 32
d'Auvergne (carte hors-teAte).
Ils ont Hé prélevés près de Cunlhat (carte hors-texte).
Echantillon n' )7 (carte hOrs-texte
Cl)
Granite ~ 2 micas
Echantillon n° 30 (carte hors-texte
83)
Te ... ture grenue )'énomor?he
COrT1\\losition minüalogiq"e
Granite il biotite
Quartz .<énori1orpr;e ;
Texture xènomorphe grenue
Ortho,e, microcline et plagioclase (An = 28). en dl!~ut d'altératIon
Corrposition mlneralogiqwe
Muscovite et biotite;
Quartz xénomorpne i
Apatite et zircon en inclusion dans les cristaux de micas.
Orthose suoaut0r.10rcne saine ou en début d'altération
Plagioclase subauto"'Orohe (An. 18) altéré;
• 37 ~ ; F • 49 ~ ; H = 14 '; ; Dm • 170 Cl.
Huscovlte SOus iorme de petites paillettes;
Biotite tron~ior".ée en chlorite ;
Apatite et zircon en inclusion dans les cristaux de biotite.
Echantillon n° J8 (carte hors-teAte : CI)
Q • 35 %;
• 52 ~ ; I~ • 12 ~ ; Dm • 530 u.
Granite A 2 micas
Texture t)r'2'nue a tendance "granulitique"
Compositlon minêralQ!)lQve
Echantf1lon n° 31 (carte hors-texte
B3)
Quartz ... énorr.orphe ou s.ubautomorphe ;
Orthose et plagioclase (An. 29) en cours d'altération;
Granite a bioti te
11uscovi,e et biotite co~,portant des inclusions de zircon.
Texture xênor.'lOrphe grenue
Composition minéralogique
Q • 39 -:. ; F • 54 :
; M • 7 t ; Dm • 390 ~.
QUilrtz. x.énomorp!ie
i
feldspaths automorphes ou subautomorphes en voie d'altération:
orthose et :r.icrocl1ne, parfois en assotiJtion graphique avec le
quartz; plagioclase (An. 21). quelouefois zoné;
ECHAln ILLO~j5 n' Jg et 40
Huscovite en faible 4uantité et bioti te abondante. avec des
încluslons ~e zircon et de mineraux opaques.
Ils ont été prélevés près d'Augerolles (carte hors-texte).
Microfissures dans certains cristaux
Q • 32 :
; F = 55 ~ ; M • 13::' ; Dm • aoo u.
Echant; Il on n' 39 (carte hors-teAte
C2)
Granite J t.iotite
Tex ture xênOlfll)rphe grenue
[CH~'IT ILLD:IS n° 33, 34. 35 ~t 36
Composition mlnl~raloQ1Que
Quartz liOUS forrre de cristaux plus ou r.'oins isor.lêtriquec;, ;
Il .'agit d'échantillons de granite ~ biotite prélevés prés de Compiére
Ortho,e et pla~ioclale (An. JI) 10uS for"" de cristaux plu. O,U moins
(carte hors-teAte).
ison~trillues. alt(;res ou en voie d'altération;
Museovi te peu oJbondante ;
Biotile pJrfois chlontl,;ce.
Echantillon nD 33 (carte hors-texte
81)
Q • 38: ; F • 52 ~ ; M • 10:t ; Om • 190 ".
Granite A biotite
Texture -']ranuli tique"
CO~osj t ion minéralogIQue
[ch.,nti 11 on nO 40 (carte hurs-texte
C2)
Quartz microfiS'iuré
Ortho'e, microcline et plagioclase (An
23) fissurés et en cours
Gran. te J biotite
d'alter'ltlon i
Texture fl'nomorphe l)rernJC'
HUllj,covit~ "uasi~nt J.b':of'nte ;
COrfl)O'il tl-on rnlnl.'r.,lor]l'1ue
Biotite en voie de chlorltiSdtion
OUJrtz xcnonlOrphe ;
COrd'érite altérée.
Ortho,,;~, m'croc' ine et plil1]iodJ\\c (An,. )3) !.ubautomrphe~t altérés.
MuSCOVite r,lre ;
Q D )1 1 ; F • 55 t ; H ° 14 :
; Dm ° 320 u.
Biotite Chloriti'\\tp..
Microfls:..urcs intrilcr.l~ta\\11"Cs.
Echantillon n' )4 (carte hors-texte: BI)
Q • 22 :
; F • "fi -:. ; M • 10 :t ; Dm • 850 u.
Cranite A biotite
Ech"ntillon nO 41 (carte hors-texte: C2)
Telture 9renue ,(énomorphe Ou ~ubautomorphe
Co~osition minènlogiq"e
Gr>nite il grel\\\\t
Quartz microfl~s.urë ;
Texture ).énomorPhe grp.nue
Orthose. mICrocline et plagioclase zoné (An
25) en voie
d'a1t~r-1t1on
Compo'itlon mln"ralo~lQue :
;
Quartz xenomorpne et parfois fissure i
Btotite contenant du zircon et de l'apdttte
Orthose ~t n1lcrocline. slJbJutomorpne
Cordiérite altêree.
, en début d'~ltération.
parto;,; fi'i~,ure ~
Q • 33 ~ ; f • 60 1 ; 1\\ • 7 : ; Dm • 560 u.
Plaglocllse, 'ubautomcrphe en pleine altêration (An. 19)
Museov; te ~
Biot! te en faible qu.ntité ;
Gren3t et prodults d'a\\té'rat;on dans les m1crofissures.
Q • 34 t
• f • 62 :
; M • 4 :t ; Dm • 100 u.

---

87.
'"OiA.'lTILlO~IS n' 42 et 43
(chanti l~on n' 48 (carte hors-texte
C6)
Ce ,ont des groni tes 1 bioti te prélevés a proximité d'Olliergues
Grani te ~ 2 mi cas
(carte hors-texte).
Texture orientée (gneissique)
COffiposition nllnêralogique :
Quartz x02:nomorphe de taille variable;
!"chantillon n' 42 (carte hors-texte
C2)
Orthose et microc1 ine perthi tiques ou myrmékitique,
Plagioclase (An; 22) en vo'e d'altération;
Granite a biotite
Muscovite et biotite, parfois déformees
formant des lits
1
Texturl:' :<ënomarphe grenue
subparalléles ;
COfTVOSl ,,:\\on mineraloqlque
Zircon et minéraux opa'1u~s.
Quartz
xénomorphe, fissuré 1
Q = 28 ~ ; F ; 46 . .
. , M ' 26 : ; Dm • 140 ~•
Orthose, rrr/mékltique et plagioclase zone (An. 23) craquelé"
sain,
Ou en 'Joie d'altéraUon ~
Mu,covl te on faible quanti té
échantillon n' 49 (carte hors-texte
06)
Biotite abondante ~
Apati te et zi l'con.
Grani te J. 2 mi CJS
Hicrofissures intracristal1ines
Texture orientt'e (~nei"ique)
Q 0 30 ~ ; F = 53 :
; H '
17 ~ ; Dm = 860 ~,
Cornpositl0n minéralogique:
QUtlrtz sous rorrr-e de petits cristaux .xênomorphes ;
Orthose et plagioclase (P.n , 25), parfois sou, forore de gros crinaux
[chantillon n' 43 (carte hor'-texte
C2)
moulés par les micas
Muscovite et biotite ~ssez bien représentées.
Grani te a biotite
Q = 28 :l' ; F ' 44 % ; r~ = 28 ~ ; Dm '
160 u'
Texture xenomor:Jne grenue
Corrposition mlncr,]lol)lque
Quartz xénonorohe 1 fi'jsuré
ê:chantillon n' 50 (carte hors-texte
06)
Orthose, perthltique et pIJ~i"cla5e (An', 23) pn voie d'altération
Biotite cnt'erement chlorltl:.'~e ;
Gran; te d 2 mi cas
NOr.1oreux produits d'altl'rJllon.
Te,'(ture litee
Microlissures intracristall,nes remplies de produit' d'altération
Composition minéralogique
Q • 32 : ; F = 58 : ; M • 10 t ; Dm = lI50 u.
Quartz sous forlfe de cristaux xénorr.orohes de taille variable
Ortho'e et plagioclaso (An; 31) en début d'altération;
Museovl te et biot; te
Hornb lende verte ;
~CHANT lLlœlS n' 44 et 45
M;néraux op<lques.
Il, ont été prélevés prés de"Saint Pierre-la-Bourlhonne (carte hors-texte).
Q ; 27 ~ ; F • 42 : ; M ; 31 : ; Om = 130 u,
(chantillon n' 51 (carte hors-texte: 04)
[chanti 11 on n' 44 (carte hors-texte: 02)
Granite d biotite
Grani te a 2 mi ca,
Texture orientée. grenue norma le par endroi ts
Texture xénorroorphe grenue a tendance "granulitique"
COr.1position mlnéralogique
Corr.position mîneralol]iQue ;
QU<lrtz xénomorphe ;
Quartz en plages souvent fissurées;
.
Orthose, microcline et pla')ioclase (An' 2B) su~autor;'.Qrphe'.
Orthose et plagioclase (An; 22), parfolS myrmékitique"
en cours
en début d'altération;
dl al tération ;
"'usco\\l;te peu ilDOnCJnte ~
Biotite~ en falble quantlté , généralement sdlne
; peu de muscovite.
..
Biotl te cénéralement r;aine
Q • 35 ~ ; F
.
= 62
, M ; 3 ~ ; Dm = 220 u,
Mineraux ~DDaques.
Q ; 22 % ; F • 59 :
; 11 = 19 % : Dm
200 '1.
échantillon n' 45 (carte hors-texte: 02)
(CHf,tITILLONS n' 52 et 53
Grani te a 2 mi ca,
Texture ~renue a tendance porphyroïde
Ils proviennent de Medeyrol1es (carte hor'.-texte).
COmpoSltll'jn minéralogique:
Quartz en plages xênomorphes fissurées.
Orthose maclee carlsnad et plagioclase (An; 22) en voie d'altération
(chanti 110n n' 52 (carte hors-texte
(6)
et fi ssurés
~
Biotite gén~ralement saine; peu de muscovite
Grani te J. 2 ml cas
Zircon en Inclusion dans la biotite.
Texture x(~nomorohe grenue
Composition minl.'rJ10l)\\quc
Q • 3 \\ :
; F ; 5 g :
; I~ = 10 ~ ; Dm ; 2BD u.
QUdrtz xenomorphe ;
Ortho',e et pla~10clJ5e (An
18) en " .. but d'al tération
Museo\\') te peu JbondJ.nte
Echantillon n' 46 (carte hors-te,te
C2)
Biotite chlorltlsE:e ;
Zircon.
Gran\\ te d Z mi cas
Texture 'lrenue
Q ;
38 :
; F ; 57
; 1'1 ; 5 %
Dm; no \\J.
Corr.pos i t i (Jn mi né ra logi que
QUJrtz ,;ou~ forme de cri s t<lUX xénomorphes
Feld,paths : ortho," ct plJ~ioclase (An; \\3) 'ou, forme de cri't~u.
[ch.lnti 110n n' 53 (carte hors-te,te : (6)
plus ou moin .. Jltérés
~
Biotite qéneralel"1cnt chloritis~e
Granite A biotite
fo!uscovlte en falble qUJntité ;
Texture 'lrenue porphyrofJc ou odC'ntce o;.elon les niveaux
Minéraux opaques.
COrt()or;ition IIlÎ1Wr,ll0'lique :
QUllrtz sou') formt,! (Jl~ c:ri".tJux t-ti r(:'l ;
Q • 3\\ :
; F • SB ~ : 1'1 • 11 ;
; Dm
590 u·
Ortho".e et pl..lf)1oclase U,n ;: 25) Jé\\'eloppes, parfois en cou~
d 1 J l te ril t i on ;
Mu~covlte rare ~
()iollte (Jl:n('r,llefl.~nt saine
ECHA:ITILLOIIS n' 47, ~~, 49 et 50
Zircon et ,J~Jtitc.
Ces échantlllons pro\\'lennf.'nt d'Jfn('urerfl~nts de m''lmatttes près d~
Q ;
2~ : : F • (;5 ~ ; M • II .~ ; Om
1030 u.
0
Saint Sauveur-la S,F;ne (carle hors- texte).
(ch.lnUllo" n' 47 (carte hors-te'te : 06)
Grani te d biot; te
Grani te d 2 ml cas
Texturr. 'lr~nlJ~ J. tendi\\nc(' orlf'ntrr.
Te.-lure onentl'e (gnehsiquc)
CWTOoc;ition rnint'f',\\lo']lque
Co~oc;ition mlnl:'raloqique ;
QU.lrtl .J1~nolltOr·phe ;
QUJrt: sou') forr~ dIJ pldl)~S ctirées i
Ortho'lp. et IJldqiocldc;e zont! (An:; 27), c;ubautomorphes
en voie
Ortho," et pla')ioclas. (An; 24) en vole d'alteration ;
d'alterlltlon ;
Muc;covlte et biDUle (-'dine ou dltén~f') 1 pd rfOlc; trJnSVers .... ~ par
Biotite llbonfJ,lnte et g~nérdh\\ment .... aine.
rJpport.l ''l')J'ienlatlon '~,::,nérCile des mlnF!:rdu.-.
M'1<.rOflssures dans
les erlstJUlt de quartz et de feldspaths
Q • 25 1 ; F • ~I 1 : M. 24 1 ; Dm; 210 u.
Q • JO :
; F • 43 :
; M = 27 1 ; Dm '
100 u.

---

88.
ECHA~TILLO~IS n' 55,56,57 et 58
Echanti 110n n' 62 (carte hors-texte
07)
Ils ont été prélevés près de Saint ftnthème (carte hors-texte).
Granite ~ 2 micas
Te ll'.tlJre l'.~norrQrpr.e <:jren\\.le
Composi tion mineraloQ1Que
Echanti 110n n' 55 (carte hors-texte
F4)
Quartz xënomorphe·;
Orthose. parfois my rmé Id tiQue. xénomorphe ;
Grani te ~ biot; te
P1Jgloc1.,e (An. 18) xénomorphe en cours d'altération
Texture "~ranul i tique"
Huscovite qU.l,;in~flt ilbsente ;
Corrposl ticn mlneralo<jlque
lliotltf:' peu .lbondJnte, plus ou rr.oins chloritislée.
Ouartz subJutomorphe ou xénomorohe
Q ; 38 % ; F = 60 t ; M = 2 .. ; Dm ; 380 u.
Orn.ose et plagluclase (An. 18) en voie d'altération
MuscovIte en faIble qUJntité ;
Biot; te c.JenérJlel~nt saine;
Echantillon n' 64 (carte hors-texte
F5)
Zircon. apatite et rnlneraux opaques.
Q • 32 ~ ; F • 54 ~ ; M • 14 t ; Dm • 440 u.
Grani te à 2 mi cas
Texture subautomorphe grenue
Composition minéralogique:
Ech~ntil1on n' 56 (carte hors-texte
F4)
Quartz '.énomorp"e (lue louefoi s
subautoccorohe) ;
Ortho'ie et pldg'ocla~e (An = 24) r;ubautoï.lorphes ou xénomorphes ;
Granite d biotite
~u5covire et biotite comportant des inclusions de zircon, apatite
Texture "granulitlque>'
et minéraux opaques.
COf11Josition minüal09,que
Q = 36 :
; F ' 54 ~ ; M = 10 :
; Dm : 640 U.
QUdrtz. parfols craq\\.lèl~ ;
Orthose et plagioclase (An; 19) parfois craquelés ,en voie
d'al~ération ;
Echantillon n' 65 (carte hors-texte
(6)
Biotite en cOurs de chloritisation.
Q • 34 : ; F = 55 ~ ; M = 11 ~ ; Dm·; 480 u.
Grani te à 2 mi cas
Texture Qnent2e (gneissique)
Corrposition r.lineraloglqUe ;
Echanti 110n n' 57 (carte hors-texte
F4)
Quartz en laniere (~tirê) ;
Orthose et pl,g,oclase ITCaclê albite (An. 34), en vole d'altération
Granite ~ biotite
~1uscovite et bio':ite formant di?s lits subparaJlèles
Texture "granul i ti Que"
Zircon et apotite.
Composition minéralo')lQUe
Q • 27 : ; F = 46 ". ; ~ ;27 ~ ; Dm = 1CO u.
Quartz ,ubautomor~he ;
Orthose et plagIoclase (An; 16), sous forme de cristaux plus ou
n'KllrlS développes. en '.Ioie d'altérJtion ;
Muscovite en petite qUJntitê;
Biotite saine au en VOle de chlodtisation
Zi rcon.
Q • 27 : ; F = 66 ~ ; M = 7 % ; Dm = 370 u.
Echantillon n' 58 (carte hors-texte: F3)
Grani te ~ 2 mi cas
Texture lJrenue néterométrique
CO"'llosition mineralof)ique :
QUdrtz xênomorphe de tJ 11 Je var; ab le ;
Orthose et plagloclase (An = 26) de taille variable, en voie
d'altération;
Muscovite et biotite.
Q • 35 : ; F = 57 : ; ~ • 8:
Dm. 630 u.
Echantillon n' 59 (carte hors-texte
03)
Granite a 2 mielS
Texture grenue hétérométrique
COlTDosition minÊ:raloaique
Quart;!. xênorr,orjlne - ~
Orthose et pla~ioclase (An = 19) plus ou moins développés
Huscovlte et biotite cOlilportJnt des inclusions de zircon.
Q • 40 : ; F ; 50 : ; I~ " 10 : ; Dm " 900 u.
ECHAlIl [LLO~S n' 60, 61 et /i2
Ils ont été prélevés dans les environs de Malvléres (carte hors-texte).
Echantillon n' 60 (carte hors-texte: 07)
Granite ~ 2 mi cas
Texture "'1ranul i tique"
COqJosition mlnêralofjique
Quartz ~ubautOl:\\Ot·phe ou xènornorphe j.
Orthose perthitique. rr•• cli·e "rlsDad, et pla~ioc1ase (An
28) Ilibau-
tOfT'Orphl's ou xênomorohes ;
"',Uscovlte et Liot;te: en
falblc qua.ntité.
Q • 33 : ; F = 65 : ; M • 2 : ; Dm ; 1070 u.
Echanti lion n' 61 (carte hors-texte
07)
Grdni te A 2 mi ca'i
Tel'.ture XL'nomorphc qrt~nlJe
COlll'osition minl~rJlofjlque
QUJrtz .H~nO(JIOtlJhe
;
Ortho'.e et pla. rpocLl':.e (An:;: H) ,o.:~nl)morpJJe')1 en VOle d'Jltérat\\on
Mu~<'ovlte et Llotite peu JIJOtllJJnl('~.
Q • 31 :. ; F • 67 1 ; M • 2 1 ; Dm • A70 u.

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