Les roches situées à la surface de la Terre ou à proximité de celle-ci sont continuellement décomposées par un processus naturel appelé altération. L'altération décompose les roches par des mécanismes mécaniques, chimiques et biologiques. Ces processus travaillent souvent ensemble pour accomplir l'altération ultime d'une roche donnée. Au fil du temps, ces forces d'altération peuvent niveler des montagnes entières ou creuser des grottes massives.
Notions de base sur l'altération
La nature présente deux forces destructrices principales: l'altération et l'érosion. L'altération implique la désintégration et la décomposition des roches. Cela se produit à la surface ou près de la surface et se produit toujours là où se trouve la roche. L'érosion, quant à elle, implique l'incorporation et le transport des produits de l'altération par un agent mobile, tel que le vent ou l'eau. L'altération produit des morceaux de roche plus petits dont la composition peut être similaire à celle de la roche mère ou différente.
Altération physique
L'altération physique implique la décomposition de la roche par des moyens mécaniques, généralement des changements de température et de pression. Les pièces qui en résultent conservent leur composition originale. L'un des principaux mécanismes naturels d'altération physique est le calage par le gel. L'eau pénètre dans une roche par des fissures puis gèle. Cela provoque une expansion avec des pressions allant jusqu'à 4,3 millions de livres par pied carré, entraînant une fragmentation de la roche. L'exfoliation, ou déchargement, se produit lorsque la pression sur une roche est réduite en raison du soulèvement ou de l'érosion. La pression réduite provoque l'expansion de la roche, entraînant une fragmentation. La dilatation thermique et la cristallisation sont également des méthodes par lesquelles la roche est mécaniquement altérée.
Altération chimique
L'altération chimique implique la décomposition de la roche par des moyens chimiques, ce qui signifie que la structure interne de la roche est altérée par l'ajout ou le retrait d'éléments. Les pièces résultantes ont une composition différente. La dissolution, ou lixiviation, se produit lorsque certains minéraux se dissolvent dans l'eau acide, comme la halite et la calcite. L'oxydation se produit lorsque l'oxygène se combine avec des silicates ferreux pour produire de la rouille. Ceci est courant dans les roches mafiques, qui sont de composition ferromagnésienne. L'hydrolyse se produit lorsque l'hydrogène, généralement à partir d'acide carbonique, se combine avec des minéraux de silicate, produisant de l'argile.
Altération biologique
Altération biologique implique la décomposition de la roche par des agents chimiques ou physiques d'organismes. Les pièces résultantes peuvent ou non conserver leur composition originale. Le calage des racines est un type courant d'altération biologique. Cela se produit lorsque les racines pénètrent dans une roche et continuent de croître. La pression d'expansion provoque la fragmentation. L'activité animale, comme l'enfouissement, peut également conduire à la fragmentation. Bien qu'il s'agisse d'exemples d'altération biologique physique, il existe également des types d'altération biologique chimique. Par exemple, le lichen, les champignons et les moisissures peuvent sécréter des acides qui modifient la composition chimique de la roche. Les débris organiques peuvent également provoquer une altération chimique. Cela se produit lorsque du carbone est libéré pendant la décomposition. Ce carbone peut se combiner avec l'eau pour former un acide faible.