L'altération, ou la décomposition des roches, joue un rôle clé dans le maintien de la vie sur terre. Les intempéries produisent le sol qui permet à notre planète d'avoir un large éventail de plantes terrestres. Les sols nouvellement formés sont principalement constitués 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 connue sous le nom d'humus. La vitesse à laquelle les roches se décomposent est influencée par un certain nombre de facteurs.
Un type d'altération, connu sous le nom d'altération chimique, fonctionne à des rythmes différents en fonction de la composition chimique des roches affectées. Deux des principaux processus d'altération chimique sont l'oxydation et la carbonatation. L'oxydation, mieux connue sous le nom de rouille, affaiblit 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.
Les minéraux silicatés 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 déroule 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 altération lente, 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.
Le climat affecte le taux d'altération de deux manières différentes. L'altération chimique se produit 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 oscillent près du point de congélation. Dans ces 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.
L'altération chimique et l'altération physique sont maximisées dans les environnements humides. Le calage du 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 l'action hydraulique ou par la production de pluies acides. 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 séparées par la croissance de cristaux de sel lorsque l'eau s'évapore.
