Le grès est une roche sédimentaire détritique, issue de l’agrégation de grains de taille majoritairement sableuse (0,063 mm à 2 mm) et consolidé lors de la diagenèse. Les grains constituant le grès sont généralement issus de l’érosion de roches préexistantes qui déterminent en grande partie sa composition, principalement constituée de quartz et feldspath. Selon le degré de cimentation et sa composition, il peut s’agir d’une roche très friable à cohérente. Il se rencontre dans une grande variété de milieux de dépôt depuis le domaine continental (rivière, plage) au domaine marin (turbidites). Son équivalent non consolidé est généralement appelé sable.
La définition du grès repose sur une combinaison de critère texturaux et compositionnelles. Il est ainsi communément considéré qu’un grès est une roche sédimentaire dont les grains le constituant ont majoritairement 1/ une granulométrie comprise entre 0,063 mm à 2 mm, soit la granulométrie des sables, et 2/ une nature détritique terrigène et non carbonaté, c’est-à-dire qu’ils proviennent du démantèlement d’une roche préexistante. Cette définition contraste avec celle d’arénite qui est un terme strictement textural, indépendamment de la composition et de l’origine des grains le constituant.
Cette définition a toutefois fait l’objet de débat au milieu du XXe siècle au sein de la communauté internationale. Certains auteurs privilégiant une approche strictement texturale indépendamment de sa composition et de l’origine des grains ce qui permettait de considérer toute roche calcaire dont les grains présentaient une granulométrie adéquate comme un grès, à l’image par exemple d’un calcaire oolitique ou à texture grainstone. Il est depuis accepté de décrire une roche carbonaté dont les grains ont une granulométrie sableuse comme une calcarénite mais cette définition est restreinte aux roches calcaires constituées majoritairement par des grains carbonatés intrabasinaux, c’est-à-dire formés au sein même du bassin sédimentaire. Lorsque la roche comporte des grains carbonatés extrabasinaux (fragments de roches carbonatés préexistantes demantelées et transportées dans le bassin sédimentaire), on parlera plutôt d’arénite hybride.
Les grès se forment dans une multitude d’environnement sédimentaire. Ils résultent d’une combinaison de facteur incluant notamment la compaction des sédiments par enfouissement puis leur cimentation par précipitation de sels dissous dans les eaux interstitielles transitant à travers le sédiment. Une partie des grains constituant le sédiment peut aussi contribuer à la formation d’un ciment par dissolution préférentielle (grains carbonatés) ou par altération (calcitisation des plagioclases).
Les grains (donnant un toucher granuleux à la roche), et le ciment entre ces grains peuvent avoir une composition différente selon l’origine et l’histoire de ce grès. Les dépôts successifs de sable se retrouvent dans la stratification du grès.
Le ciment et les éléments accessoires donnent à la roche sa couleur : la teinte jaune, orange, brun, rouge est fonction de la présence d’oxyde de fer (limonite, hématite) ; la teinte verdâtre tient à la présence de chlorite, la teinte noire à des oxydes de manganèse ou à de la matière organique, la teinte grise provient de débris de roches sombres.
Une distinction s’opère entre grès suivant le ciment qui unit les grains.
Selon la qualité de la cimentation, le grès est plus ou moins dur et poreux. Les carriers définissent la qualité d’un grès par le son que produit le marteau sur la roche. Un grès « PIF » (son aigu) est de bonne qualité, bien cimenté et idéal pour l’utilisation. Un grès « POUF » (son creux, évoquant l’effondrement du matériau sous le marteau) a un ciment poreux et perméable. Ce grès plus friable n’est pas utilisé en construction mais pouvait fournir des pierres à filtrer. Plus récemment les couches géologiques constituées de tels grès peuvent former de bons réservoirs d’eau, de pétrole ou de gaz. Un grès « PAF », intermédiaire, présente quelques risques de fissures mais est moins perméable qu’un grès « POUF », pouvant être utilisé en pavage.
Source : Wikipédia.