altération physique et chimique des roches carte mentale

Comprendre le sujet

L'altération est l'ensemble des processus qui désagrègent et décomposent les roches à l'exposition. L'altération physique fragmente la roche sans changer sa composition : gel, variations de température, racines ou cristallisation des sels. L'altération chimique modifie les minéraux par réactions avec l'eau, l'oxygène ou le dioxyde de carbone : hydrolyse, oxydation, dissolution et carbonatation. Ces deux mécanismes agissent souvent ensemble et produisent les sols et les paysages que nous observons.

Deux mécanismes complémentaires
L'altération physique et l'altération chimique ne s'opposent pas : elles se renforcent mutuellement. La fragmentation mécanique augmente la surface de contact entre la roche et les agents atmosphériques, ce qui accélère les réactions chimiques. Inversement, l'altération chimique affaiblit les liaisons entre les minéraux et rend la roche plus fragile face aux contraintes mécaniques. Le climat détermine largement la dominante : en haute montagne ou en zone aride, les processus physiques prédominent, tandis qu'en zone équatoriale chaude et humide, l'altération chimique est très intense et produit des sols épais. En Europe occidentale, les deux types agissent conjointement, avec une intensité variable selon les saisons.

La gélifraction en détail
La gélifraction est l'altération physique la plus étudiée en montagne. L'eau de pluie ou de fonte s'infiltre dans les fissures des roches ; lors du gel, elle se transforme en glace et augmente de volume, exerçant une pression sur les parois de la fissure. La répétition de nombreux cycles gel-dégel, fréquents au printemps et en automne, finit par fragmenter la roche. Ce processus alimente les éboulis et les talus de blocs anguleux visibles au pied des parois des Alpes ou des Pyrénées. Les roches poreuses ou fissurées y sont particulièrement sensibles, alors que les roches massives et peu fracturées y résistent mieux.

L'hydrolyse et les arènes granitiques
L'hydrolyse est l'altération chimique la plus répandue. L'eau, légèrement acide car chargée en dioxyde de carbone dissous, attaque les silicates comme les feldspaths du granite. Ces minéraux se transforment en argiles, tandis que certains éléments sont entraînés en solution. Le quartz, très résistant, reste intact sous forme de grains. Le résultat typique est l'arène granitique, une roche désagrégée en sable grossier que l'on observe dans les massifs anciens comme le Massif central ou les Vosges. Cette altération, lente mais continue, est à l'origine de nombreux sols sableux et de paysages de boules de granite arrondies.

Karsts et dissolution du calcaire
Le calcaire, composé de calcite, est sensible à la dissolution par les eaux chargées en dioxyde de carbone : c'est la carbonatation, qui transforme la calcite en bicarbonate soluble entraîné par l'eau. Ce processus crée les paysages karstiques : lapiaz sur les plateaux, grottes et gouffres, résurgences où les eaux réapparaissent. Les Causses du sud de la France ou le karst slovène, qui a donné son nom au phénomène, en offrent des exemples remarquables. La dissolution est d'autant plus active que l'eau est acide et le climat humide ; elle explique aussi la formation des stalactites et des stalagmites lorsque l'eau s'évapore dans les grottes.