Tout le monde a déjà entendu parler d’érosion des roches. Mais souvent le terme est confondu avec altération ! Cela méritait bien un petit article de vulgarisation.
Qu’est-ce que l’altération ?
Tout redevient poussière. Les roches aussi ne demeurent pas intactes à l’interface entre l’air et l’eau. A cette rencontre des éléments que l’on appelle parfois « zone critique », elles sont progressivement altérées. L’altération n’est pas synonyme d’érosion. En fait, ce terme désigne les processus de fragmentation et de transformation des roches, qui vont mener à sa modification chimique et minéralogique.
Lorsqu’elle est physique ou mécanique, l’altération est liée à la température, au vent, aux chocs. Taper avec un marteau de géologie altère la roche ! Un éboulement en montagne fracassant des blocs rocheux en contrebas en est un autre exemple. L’altération chimique, quant à elle, est liée à l’hydrolyse ou l’oxydation. Les minéraux sont chimiquement transformés, la part soluble est déjà emportée par l’eau, des minéraux insolubles s’accumulent. Enfin, on peut aussi compter sur l’altération biologique, sous-catégorie d’altération chimique : la respiration cellulaire des micro-organismes et des végétaux libère de l’acide carboxylique contribuant à la dégradation des minéraux.
L’altération du granite
Prenons l’exemple le plus connu : l’altération du granite. Vous avez probablement déjà appris que cette roche plutonique se forme en profondeur par refroidissement lent dans une chambre magmatique.
Le granite se compose de trois grands types de minéraux : le quartz, le mica et les feldspaths. Mais cette roche de texture grenue est également très rigide. A la moindre contrainte de l’écorce terrestre, elle se fissure : ce sont les diaclases. Ces lignes discontinues vont créer un maillage dans le granite, par lesquelles l’eau va s’engouffrer progressivement dès lors que le granite affleure. L’altération peut commencer.
Dans granite chimiquement altéré, le micas et les feldspaths se transforment en oxydes de fer et en argiles. Seul le quartz demeure intact. On obtient un granite altéré ou selon le lexique des carrier, un « granit pourri » qui s’effrite et finit par s’accumuler en un sable très grossier ou arène granitique.
Quant aux blocs de granite altérés le long des diaclases, ils sont comme polis par les éléments et forment ces surprenants chaos granitiques que les amateurs de belles photographies aiment tant.
L’érosion des roches
Et l’érosion, me direz-vous ? J’y viens. Ce terme désigne le mouvement de la matière, même sur des distances très limitées. Il s’agit du transport des minéraux et blocs rocheux fragmentés, quelque soit leur degré d’altération chimique.
Ce sont les alluvions des fleuves et rivières, les moraines déposées par les glaciers, les grains de sable portés par le sirocco, et j’en passe. Le transport fluvial est le phénomène le plus connu. Plus un cours d’eau est puissant, plus il peut transporter des particules lourdes. Ces particules solides se désagrègent et s’arrondissent pendant leur transport.
Bref, à force d’altérer puis d’éroder, on lime les chaînes de montagne les plus spectaculaires. C’est la dénudation. Elle peut être spectaculaire a posteriori : il ne reste quasiment plus aucun relief de la chaîne hercynienne en France. La prochaine fois que vous visitez la côte de granite rose en Bretagne, pensez qu’au-dessus de votre tête il y a près de 400 millions d’années se tenait une immense Cordillère des Andes. Impressionnant, non ?
Ces sédiments ne sont pas perdus pour autant. Ils se déposent dans les cours d’eau ou dans les océans, modifiant à leur tour les paysages. Mieux encore, l’accumulation de ces dépôts peut aboutir à la formation de nouvelles roches : c’est la diagénèse !
La diagénèse
La formation des roches détritiques ou sédimentaires, c’est toute une histoire. Les sédiments s’accumulent progressivement par strates. Sous l’effet de la compaction, l’eau est progressivement chassée. La pression et la température augmentent.
Avec la perte d’eau, les particules solubles vont précipiter et former un liant solide. On distingue en géologie deux types de liants : la matrice et le ciment. La matrice correspond à un dépôt de boue argileuse ou carbonatée s’étant déposée au cours de la sédimentation.
Le ciment provient d’une diagenèse secondaire, par infiltration de solutions aqueuses saturées dans la roche ; les ions vont alors précipiter pour donner des ciments de nature variée (carbonatée, siliceuse, ferrugineuse …).
C’est un liant naturel ! Pour rappel, elle se produit généralement à faible profondeur, donc pour des pressions et températures peu élevées. Tout l’inverse des roches métamorphiques comme les métagabbros.
Quelques exemples de roches sédimentaires détritiques :
- Les conglomérats sont issus de galets, graviers, blocs rocheux de dimension > 2mm.
- Le grès est une roche issue de l’agrégation de grains de sable de taille comprise entre 0,063 mm à 2 mm. La texture est consolidée lors de la diagenèse.
- Les lutites ou pélites sont des roches détritiques dont les particules sédimentaires ont un diamètre inférieur à 63 µm.