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Chapitre II :
Intempérisme et érosion
I)
1)
définition :
intempérisme et altération :
L’intempérismes désigne l’ensemble des changements physiques et chimiques qui transforment les roches et les sédiments lorsqu’ils sont exposés à
l’atmosphère et à la biosphère.
La notion d’intempérisme est étroitement liée à la notion de climatologie qui correspond au mouvement des masses d’air ou à l’action de l’eau de pluie
sur les différents sédiments et roches.
Nous nous intéresseront ici à l’intempérisme en tant qu’action de l’eau sur les roches et sédiments. On parle également d’altération supergène qui
correspond aux phénomènes d’altération à la surface du globe ou la température varie entre -89 et 50 °C (la majorité des interactions se font entre 0 et
50°C, c'est-à-dire dans des régions où l’eau est libre).
L’intempérisme correspond à l’altération physique (eau liquide) et chimique (acido basicité) de l’eau. L’action chimique est très préférentielle en
fonction du type de minéraux.
2)
Altération chimique :
Le principale agent chimique est le climat et l’eau (pH : 4,5). Ces phénomène ont lieus car les minéraux qui se sont formés à l’intérieur de la Terre dans
des conditions de hautes températures, sont beaucoup moins stables à la surface de la Terre dans des conditions de basses températures. Par exemple
les roches du manteau ou de la lithosphère inférieur sont très métastables en surface et donc facilement altérables (uniquement vrai pour les sillicates)
Ce degré de stabilité est donné par l’inverse de la série de Bowen.
3)
Série de Bowen :
La série de Bowen résulte d’un travail expérimentable permettant de savoir à quelles températures se forment les minéraux et les roches à l’intérieur du
globe terrestre. Bowen à prit des poudres de laves, les a broyés et les a chauffé à plus de 2 000 degrés pour obtenir un magma. Il a fait refroidir
lentement le magma jusqu'à différentes température (1000 degrés, 800 degrés ect ) . Une fois la température souhaité atteinte, il a refroidit
brutalement le magma pour voir quels minéraux ce sont formés.
Péridotite : roche du manteau
Gabbro/basalte : roche du plancher océanique
Andésite/diorite : roche volcanique
Rhyolite/granite : lave
Rem : en vert = nom de lave (liquide), en rouge = nom de roche
Les roches les plus instables en surface sont donc les Olivine et les plus stables sont les quartzs, les feldspaths et les micas.
Les silicates sont certes très instables en surface mais le sont paradoxalement beaucoup plus que les sels et les carbonates.
II)
-
L’altération des silicates :
Quartz : très stable, cristallise à 500 °C
Feldspaths : forment les argiles
Minéraux mafiques : se décomposent en argiles et en oxydes
Durant l’altération des silicates, l’eau profites des défauts du minérale : surface, clivage, cassure…

III)
1)
L’analogie :
Grain de café (le sol) + l’eau = eau – caféine + résidu (le sol).
L’altération engendre des changements de texture, de volume, de densité et de composition.
K-feldspahts + eau = K+ +kaolinite (un argile utilisé comme blanchissant comme dans les céramique, c’est la plus grosse exportation minière de France).
L’altération des carbonates :
Altération chimique :
Particulièrement soluble dans l’eau en condition acide. C’est le minéral le plus soluble a la surface du globe (les sels n’étant que très peu présent)
Si de l’eau circule sur des roches carbonatées on obtiendrait en solution après dissolution du Ca2+, du HCO3-, du CO3 2-, et du Mg2+.
En regardant la composition d’une eau minérale on peut avoir une idée des proportions de minéraux présent.
2)
L’altération par des liquides :
On parle ici d’une action physique, lorsque l’eau gel par exemple elle augmente de 9% de volume entraînant des forces dans les interstices rocheux.
La dissolution complète d’un carbonate entraine la libération d’halite (NaCl), de calcite (calcaire CaCO3-).
3)
Altération mécanique :
Par le gel
Par l’expension thermique : la variation thermique induit des tensions mécaniques
L’activité organique : racines et micro organisme
L’abrasion mécanique : roulage et saltation. En présence d’eau l’abrasion mécanique donne des grains et roches brillants. Le transport par le vent
donne des gains mattes.
IV)
-
Terminologie :
La roche mère : une roche non altérée, granite, massif calcaire
La régolithes : une horizon composée de fragments de roche mère, présence de racine d’arbre comme le chêne.
Sol : un niveau composé de matériel altéré et de matière organique environs 30cm d’épaisseur en France.
Du point de vue écologique, l’augmentation de CO2 dans l’atmosphère engendre le réchauffement climatique, mais l’augmentation de CO2 dans
l’atmosphère engendre également l’augmentation d’acide carbonique, qui fait passer l’eau de pluie de pH 4,5 à pH4 ce qui augmente l’altération
des roches carbonatés, libérant dans l’eau du calcium et du CO3 2- .ce qui acidifie les océans = effet boule de neige.
-
Altération en couche d’oignon : refroidissement rapide a l’extérieur et lentement a l’intérieur.
 Il faut 1 an pour refroidir 1 m de hauteur de lave