L'altération, ou la décomposition des roches, joue un rôle clé dans le maintien de la vie sur terre. L'altération produit le sol qui permet à notre planète d'avoir un large éventail de plantes terrestres. Les sols nouvellement formés se composent principalement de roches altérées et de particules minérales. Au fur et à mesure que les plantes poussent, meurent et se décomposent, le sol s'enrichit de 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, connu sous le nom d'altération chimique, fonctionne à des vitesses différentes selon la composition chimique des roches affectées. Deux des principaux processus chimiques d'altération sont l'oxydation et la carbonatation. L'oxydation, mieux connue sous le nom de rouille, fragilise la roche exposée 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 de silicate sont constitués de réseaux cristallins basés sur des combinaisons chimiques de silicium et d'oxygène qui forment une grille répétitive. Si les groupes silicium-oxygène se lient directement les uns aux autres, l'altération 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 vieillissement lent, n'utilise que des liaisons silicium-oxygène. En revanche, l'olivine s'altère très rapidement. 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 d'altération de deux manières différentes. L'altération chimique se déroule plus rapidement dans les environnements chauds, car l'augmentation de la température accélère de nombreuses réactions chimiques qui décomposent les roches. En revanche, les taux d'altération physique sont plus élevés dans les régions plus froides, en particulier celles qui planent près du point de congélation. Dans de telles zones, le calage par le gel est un processus d'altération clé, dans lequel l'eau liquide s'infiltre dans les pores ou les fractures de la roche, puis gèle.
Eau et sel
L'altération chimique et l'altération physique sont maximisées dans les environnements humides. Le calage par le gel dépend de la disponibilité de l'eau et le processus chimique de carbonatation nécessite à la fois de l'eau et du dioxyde de carbone. L'eau peut également altérer directement la roche par action hydraulique ou par production de pluie acide. Les zones à forte teneur en sel subissent également une altération accrue en raison du phénomène de coincement du sel. Lorsque l'eau salée s'infiltre dans la roche, de petites fissures peuvent être creusées par la croissance de cristaux de sel lorsque l'eau s'évapore.