Chapitre 2 : L'Altération des Roches
Introduction
L'altération des roches est un processus naturel qui décompose et modifie les roches et les minéraux de la croûte terrestre sous l'influence de divers facteurs environnementaux. Ce processus est essentiel pour le cycle géologique et joue un rôle crucial dans la formation des sols, la libération des nutriments et la sculpture des paysages.
Types d'Altération
L'altération des roches peut être classée en trois types principaux : physique, chimique et biologique.
1. Altération Physique
L'altération physique, également appelée désagrégation mécanique, implique la fragmentation des roches sans changement de leur composition chimique. Ce type d'altération se produit principalement par des processus physiques tels que :
- Gel-dégel : L'eau pénètre dans les fissures des roches et gèle, provoquant une expansion et une pression qui fragmentent la roche.
- Thermoclastie : Les variations de température entraînent la dilatation et la contraction des minéraux, ce qui provoque la fissuration des roches.
- Haloclastie : La cristallisation des sels dans les pores et les fissures des roches provoque une pression interne qui fragmente la roche.
- Décompression : La réduction de la pression sur les roches profondes lorsqu'elles sont exposées en surface entraîne leur expansion et leur fissuration.
- Action de l'eau et du vent : L'érosion par l'eau et le vent transporte des particules qui frappent et érodent les roches.
2. Altération Chimique
L'altération chimique implique la transformation des minéraux de la roche par des réactions chimiques. Ce type d'altération modifie la composition chimique des roches et se produit principalement par :
- Hydratation : L'ajout d'eau dans la structure minérale, ce qui provoque une expansion et un affaiblissement des minéraux.
- Hydrolyse : La réaction des minéraux avec l'eau, produisant de nouveaux minéraux et des ions dissous.
- Oxydation : La réaction des minéraux avec l'oxygène, formant des oxydes et des hydroxydes, comme la rouille sur le fer.
- Dissolution : La dissolution des minéraux solubles dans l'eau, comme le calcaire dans les eaux acides.
- Carbonatation : La réaction du dioxyde de carbone dissous dans l'eau avec les minéraux, formant des carbonates.
3. Altération Biologique
L'altération biologique est le résultat de l'activité des organismes vivants. Les plantes, les animaux et les micro-organismes peuvent contribuer à la décomposition des roches par :
- Racines des plantes : Les racines pénètrent dans les fissures des roches, exerçant une pression mécanique et sécrétant des acides organiques qui favorisent l'altération chimique.
- Activité microbienne : Les micro-organismes décomposent les minéraux et produisent des acides qui accélèrent l'altération chimique.
- Action des animaux : Les animaux fouisseurs remuent le sol et fragmentent les roches.
Facteurs Influant sur l'Altération
L'altération des roches est influencée par divers facteurs qui déterminent la vitesse et l'intensité des processus d'altération :
1. Climat
Le climat est un facteur clé qui influence l'altération des roches. Les précipitations, la température et l'humidité jouent un rôle crucial dans les processus d'altération physique et chimique.
- Précipitations : Une forte pluviosité favorise l'altération chimique en fournissant de l'eau pour les réactions chimiques. Les régions humides voient une altération chimique plus rapide.
- Température : Les variations de température contribuent à l'altération physique par thermoclastie. Les cycles de gel-dégel sont particulièrement importants dans les régions froides.
- Humidité : Une humidité élevée accélère l'altération chimique et biologique en favorisant la croissance des plantes et des micro-organismes.
2. Composition Minéralogique
La composition des roches influence leur susceptibilité à l'altération. Les minéraux diffèrent par leur résistance aux processus d'altération.
- Minéraux résistants : Les minéraux tels que le quartz sont plus résistants à l'altération chimique.
- Minéraux sensibles : Les minéraux tels que le feldspath et les carbonates sont plus susceptibles de se décomposer par altération chimique.
3. Structure des Roches
La structure physique des roches, y compris les fissures, les joints et les pores, influence leur vulnérabilité à l'altération.
- Fissures et joints : Les roches avec de nombreuses fissures et joints sont plus susceptibles de subir une altération physique et chimique.
- Porosité : Les roches poreuses permettent une plus grande circulation de l'eau, facilitant ainsi l'altération chimique.
4. Végétation
La végétation joue un rôle important dans l'altération des roches par :
- Protection contre l'érosion : La couverture végétale protège les roches et les sols de l'érosion.
- Racines : Les racines des plantes pénètrent dans les fissures des roches et produisent des acides organiques qui facilitent l'altération chimique.
- Production de matière organique : La décomposition de la matière organique produit des acides qui accélèrent l'altération chimique.
5. Temps
Le temps est un facteur déterminant dans les processus d'altération. Plus une roche est exposée longtemps à l'environnement, plus elle subit d'altération.
Conclusion
L'altération des roches est un processus complexe et essentiel qui façonne la surface terrestre et contribue à la formation des sols. Comprendre les types d'altération et les facteurs qui les influencent est crucial pour les étudiants en géodynamique externe, car cela leur permet de mieux appréhender les processus géologiques et environnementaux qui modifient notre planète.