Contenu
- Qu'est-ce que l'altération des roches?
- Quels sont les types de vieillissement?
- Relation entre le vieillissement et l'érosion
- Exemples notables de vieillissement
- Comment les intempéries affectent l'environnement
De nombreuses roches dans les rencontres quotidiennes peuvent sembler incassables et immuables. Les roches, cependant, subissent des changements. L'un de ces changements s'appelle l'altération. Sur de courtes et de longues périodes, il peut altérer radicalement les roches de plusieurs façons.
Qu'est-ce que l'altération des roches?
L'altération des roches décrit le processus d'affaiblissement et de dégradation des roches et des minéraux. Cela peut être dû à des facteurs non vivants et vivants, tels que les changements de température, les plantes et les animaux, les acides, les sels et l'eau, qu'ils soient solides ou liquides. L'altération des roches a lieu sur une période de temps. Les roches à la surface de la Terre ont tendance à résister plus rapidement que celles sous terre. L'altération est l'un des processus qui conduisent à la production de sol.
Quels sont les types de vieillissement?
Différents types d'altération affectent les roches. Ceux-ci comprennent les intempéries physiques et mécaniques, les intempéries chimiques et les intempéries biologiques.
L'altération physique ou mécanique décompose les roches en morceaux. Une méthode de vieillissement physique implique la congélation et la décongélation de l'eau. Sous forme liquide, l'eau peut glisser entre les pores et les fissures des roches. Si cette eau gèle, elle se dilatera à l'intérieur de ces roches. Le volume peut augmenter jusqu'à 10%, ce qui exerce une forte pression sur les rochers. C'est ce qu'on appelle le calage à la glace, ou cryofracturation, parce que la glace isole les rochers au fil du temps. Lorsque la glace fondra et formera à nouveau de l'eau liquide, des parties de la roche seront emportées sous forme de minuscules morceaux par érosion. L'eau joue un rôle majeur dans le vieillissement physique. Il peut pénétrer dans les pores de la roche et de l'argile, les faire gonfler, puis résister aux intempéries plus dures. L'eau soulève les roches des surfaces sous-marines et, lorsqu'elles retombent ou heurtent d'autres roches, elles peuvent se briser.
Le sel peut conduire à un type de vieillissement appelé altération en nid d'abeille. L'eau souterraine s'infiltre dans les fissures rocheuses par capillarité et finit par s'évaporer. Cela produit des cristaux de sel qui augmentent la pression dans les roches. Finalement, les roches vont s'effondrer. Cela peut laisser des noyaux de cristaux de sel qui ressemblent à des nids d'abeilles. L'altération due à la cristallisation du sel L'altération se produit souvent dans les climats secs.
Les températures extrêmes peuvent également affecter l’altération des roches. Un type de vieillissement physique est appelé stress thermique. Ceci est un facteur commun dans les climats désertiques, dans lesquels les températures diurnes sont très chaudes, alors que les températures nocturnes peuvent être assez fraîches. Lorsque cet échauffement sauvage se répète sur une longue période, les roches finissent par s'effriter et s'écailler. Cette action s'appelle l'exfoliation. L'abrasion est un autre type de vieillissement physique dans lequel l'exposition constante au frottement causé par le vent, l'eau ou la glace expose progressivement les roches et les décompose.
Un autre type important de vieillissement est le vieillissement chimique. L'altération chimique résulte souvent de l'interaction de l'eau et de la température dans un environnement avec des minéraux dans les roches. En altération chimique, la composition moléculaire réelle des roches change. Un exemple est le cas où le dioxyde de carbone se combine à l'eau pour créer une carbonatation qui produit de l'acide carbonique. L'acide carbonique dissoudra à son tour le calcaire qui, avec le temps, forme des grottes souterraines de calcaire.
L'oxydation est un type de vieillissement chimique dans lequel les roches contenant du fer vont réagir avec l'oxygène et l'eau, entraînant la rouille. La rouille se présente comme la couleur classique rouge orangé du fer. Cette rouille va user les roches. En hydratation, les liaisons chimiques réelles d'une roche vont changer à partir de l'absorption d'eau. De cette façon, l'eau change d'anhydrite en gypse. L'hydratation entraîne également la déformation de la roche. Lors de la déshydratation, l'eau est extraite de la roche, par exemple lorsque l'eau est éliminée de la limonite pour former de l'hématite. Lors de l'hydrolyse, les minéraux changent lorsqu'ils sont exposés à de l'eau acide pour former des solutions, telles qu'une solution d'eau salée. L'altération chimique, via l'hydrolyse du feldspath, rend également les minéraux d'argile et le quartz très communs. L'hydrolyse du feldspath alcalin, ou orthoclase, peut également entraîner la formation de kaolinite et d'autres substances. Tous ces processus chimiques entraînent une altération accrue des roches. L'altération chimique est plus courante et se produit plus rapidement dans les régions tropicales, en raison de la chaleur et de l'abondance de l'eau de pluie.
L'altération biologique est une altération résultant d'influences végétales, animales et même microbiennes. Par exemple, au fil du temps, les graines d'arbre briseront les roches à mesure qu'elles deviendront des arbres matures. Les racines des arbres vont se répandre continuellement et faire des fissures dans les roches. Creuser des animaux tels que les taupes peut également briser les roches. Même les animaux en surface peuvent briser les rochers lorsqu'ils voyagent sur la terre ferme. Les plantes et les champignons vivants et en décomposition affectent les roches en produisant de l'acide carbonique. Les champignons présents dans le lichen décomposent les roches et libèrent des minéraux, et les algues symbiotiques en bénéficient. Ce processus conduit à des trous dans les roches. Même de minuscules bactéries peuvent survivre et changer la teneur en minéraux des roches! Au fil du temps, toute l'activité d'organismes biologiques entraîne une altération accrue des roches.
Relation entre le vieillissement et l'érosion
Lorsque les roches sont usées par l’altération de la température, elles peuvent être emportées par le vent ou par des étendues d’eau. Ce processus s'appelle l'érosion. L’érosion a tendance à se produire dans les roches altérées à la surface de la Terre. L'altération et l'érosion sont répandues partout sur Terre et leur combinaison modifie radicalement la surface sur de longues périodes.
Exemples notables de vieillissement
Il existe de nombreux exemples d’altération des roches dans le monde, y compris certains points de repère importants.
Saviez-vous que le plus grand canyon de la planète a été construit avec de l'eau? Le Grand Canyon des États-Unis a été sculpté dans sa forme actuelle au cours de millions d'années, en raison de l'altération des roches par l'eau, plus précisément du fleuve Colorado. L'exfoliation qui conduit à des formes de relief appelées bornhardts est un autre exemple de vieillissement. Ces structures en dôme ont tendance à se produire dans les environnements tropicaux; Un exemple est Sugarloaf Mountain au Brésil.
Les grottes calcaires sont un exemple de vieillissement. L'altération chimique a formé l'immense système de grottes du parc national de Carlsbad Caverns, aux États-Unis.
Les Appalaches en Amérique du Nord étaient autrefois plus hautes que le mont Everest. Les intempéries et l'érosion, pendant des millions d'années, ont porté ces montagnes dans la chaîne inférieure plus lisse qu'elles sont aujourd'hui.
Il est étonnant de penser que les intempéries causées par les produits chimiques, les plantes, les animaux et les microbes de toute taille, ainsi que la pluie et le vent peuvent modifier de manière si considérable le paysage!
Comment les intempéries affectent l'environnement
L'altération des roches joue un rôle crucial dans l'équilibre de l'environnement. Lorsque les roches sont altérées d’objets pointus en objets plus lisses, elles sont prêtes à contribuer à l’aménagement des sols. Les matières végétales et animales décomposées, les bactéries et les minéraux altérés produisent des sols fertiles. Plus il y a de types de matériaux dans le sol, y compris des roches altérées, plus le sol est fertile. Ceci est important pour la culture de plantes et, en tant que tel, pour les agriculteurs qui cultivent des aliments destinés à l'alimentation humaine et animale. Si le sol ne contient pas un large mélange de composants à la fois biologiques et minéraux, il ne sera pas aussi fertile et, dans certains cas, peut manquer de fertilité.
L'action humaine peut augmenter le taux de vieillissement. La pollution de l'air par les combustibles fossiles entraîne des pluies acides, qui détériorent les roches telles que le marbre et le calcaire, ainsi que tous les bâtiments ou monuments fabriqués à partir de ceux-ci. La réduction de la pollution de l'air résultant de la production de combustibles fossiles peut aider à prévenir d'autres dommages causés à l'environnement par les pluies acides.