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L'altération, ou la décomposition des roches, joue un rôle clé dans la vie sur Terre. Les intempéries produisent le sol qui permet à notre planète d’avoir une grande variété de plantes terrestres. Les sols nouvellement formés se composent principalement de roches altérées et de particules minérales. À mesure que les plantes grandissent, meurent et se décomposent, le sol s'enrichit en matière organique, également appelée humus. La vitesse à laquelle les roches se décomposent est influencée par un certain nombre de facteurs.
Composition minérale
Un type d'altération, appelé altération chimique, fonctionne à des vitesses différentes selon la composition chimique des roches touchées. L'oxydation et la carbonatation sont deux des principaux processus d'altération chimique. L'oxydation, mieux connue sous le nom de rouille, affaiblit les roches exposées à l'air. Le processus produit une décoloration rouge ou brune, comme dans le basalte altéré. Les roches riches en fer sont les plus sensibles à l'oxydation. La carbonatation se produit lorsque le dioxyde de carbone de l'atmosphère se mélange à l'eau pour former de l'acide carbonique faible. La carbonatation affecte principalement les roches riches en calcite, telles que le calcaire et le marbre.
Type de treillis
Les minéraux silicatés sont constitués de réseaux cristallins basés sur des combinaisons chimiques de silicium et d’oxygène formant une grille répétitive. Si les groupes silicium-oxygène se lient directement les uns aux autres, le vieillissement se fait plus lentement. Cependant, si certains des atomes d'oxygène se lient à un élément intermédiaire, le réseau est moins durable. Par exemple, le réseau cristallin du quartz, une roche à altération lente, utilise uniquement des liaisons silicium-oxygène. En revanche, l’olivine se réchauffe très vite. Dans le réseau d'olivine, de nombreux atomes d'oxygène se lient au magnésium ou au fer plutôt qu'au silicium.
Température
Le climat affecte le taux de vieillissement de deux manières différentes. L'altération chimique se produit plus rapidement dans les environnements chauds, car la température élevée accélère de nombreuses réactions chimiques qui décomposent les roches. En revanche, les taux d’altération physique sont plus élevés dans les régions les plus froides, en particulier dans les régions proches du point de gel. Dans de telles zones, le calfeutrage par le gel est un processus clé de vieillissement, dans lequel l'eau liquide s'infiltre dans les pores ou se fracture dans la roche, puis gèle.
Eau et sel
L'altération chimique et physique est maximisée dans les environnements humides. Le gel des surfaces dépend de la disponibilité en eau et le processus chimique de la carbonatation nécessite à la fois de l’eau et du dioxyde de carbone. L'eau peut aussi directement traiter les roches par l'action hydraulique ou par la production de pluies acides. Les zones à forte teneur en sel connaissent également une altération accrue due au phénomène du calage au sel. Lorsque de l'eau salée s'infiltre dans la roche, de petites fissures peuvent être séparées par la croissance de cristaux de sel lorsque l'eau s'évapore.