Quelles sont les causes de l'altération d'une arche?

Assez rares dans le monde, les arches rocheuses naturelles évoquent un sentiment d'intrigue et de crainte chaque fois que les humains les rencontrent. Ces arcs de pierre au-dessus de l'espace vide - souvent nus, parfois drapés de végétation - démontrent les pouvoirs terrestres de l'altération et de l'érosion. Les arches, qui, selon la définition la plus large, incluent également les ponts rocheux, se sont développées dans une variété de contextes et situations - du désert du Sahara à l'arrière-pays du sud-ouest américain - mais beaucoup partagent des bases géologiques histoires.

Avec le gaspillage de masse et l'érosion, l'altération est l'un des trois principaux processus géologiques de dénudation, par lesquels la roche est décomposée et transportée. L'altération implique techniquement des forces mécaniques, chimiques et biologiques qui démantèlent la roche, mais ces forces ne le font pas. enlever abondamment les fragments résultants - un "nettoyage" est accompli par gravité, comme dans le gaspillage de masse, ou par l'eau et le vent, comme dans l'érosion. L'altération est un outil principal par lequel les arches sont sculptées, souvent par exfoliation - où des plaques entières et des boucles de roches qui se détachent, formant finalement des "fenêtres" et finalement, peut-être, d'énormes trous - et l'eau est l'agent principal.

Une force prééminente créant des arches dans les milieux arides et non arides est le calage par le gel, une sorte d'altération mécanique. L'eau ruisselle dans les joints de roche naturels et gèle en glace, élargissant la fracture. Une fois la glace fondue, l'eau liquide pénètre plus profondément dans la masse rocheuse pour geler et faire levier. Au fil des millénaires, un tel calage par le gel peut creuser une paroi rocheuse pour former une arche. Un processus connexe, le calage du sel, est notable dans les déserts: l'eau s'évapore des crevasses rocheuses des feuilles derrière des cristaux de sel qui, comme la glace, peuvent exercer une force qui devient inexorable et se démantèle sur temps

L'eau agit également comme une force érosive pour créer des arches. L'érosion est un processus de dénudation distinct de l'altération; en plus de briser activement la roche elle-même, l'érosion transporte également les fruits de l'altération - les rochers et les galets - loin de leur source. Un cours d'eau érosif peut creuser un renfoncement sous la roche en surplomb; si le ruisseau continue de couler sous son ouvrage, la travée rocheuse est appelée pont naturel, forme particulière d'arche naturelle. Le long du littoral, les vagues déferlantes de l'océan peuvent éroder les arches des falaises, comme le long de la côte des Orcades en Écosse ou de la côte ouest des États-Unis.

D'autres actions géologiques peuvent préparer le terrain pour une altération en forme d'arche. Dans le parc national des Arches, dans le sud-est de l'Utah, par exemple, qui contient la plus grande collection au monde de reliefs, des failles de le grès sus-jacent en raison de l'instabilité des lits de sel sous-jacents a produit des joints de roche et des expositions qui ont rendu les strates plus vulnérables aux érosion. L'altération chimique s'associe souvent à l'altération mécanique pour créer des arches, comme là où l'eau de pluie acidifiée dissout la roche carbonatée. Dans le passé, les géologues ont identifié à tort le vent comme un agent d'érosion majeur pour la formation d'arcs, mais des recherches ultérieures suggèrent que ce n'est pas le cas. Le vent ne forme probablement pas d'arches rocheuses, mais peut polir et peut-être étendre celles qui existent déjà via l'abrasion du sable soufflé par le vent, ainsi qu'éliminer les minuscules débris altérés.