Par Christina Sloane Mis à jour le 30 août 2022
Quel est l’effet du gel et du dégel sur la roche ? altération par le gel et le dégel est le résultat de ce processus. Un type de altération physique (également appelé altération mécanique ), les cycles de gel-dégel provoquent la décomposition des roches en morceaux plus petits. Bien que l'altération par le gel et le dégel ne modifie pas la composition minérale des roches sur lesquelles elles agissent, elle les rend plus vulnérables à l'altération chimique, qui altère les composés présents dans les roches.
Souvent, les processus d’altération physique et chimique fonctionnent ensemble sur de longues périodes. Le gel et le dégel de l'eau dans les joints et les fissures des roches créent des fragments plus petits avec une plus grande surface, rendant les roches plus sensibles à l'altération chimique et biologique.
Un processus mécanique, le gel-dégel, provoque l'altération des joints (fissures) dans les roches pour se dilater, ce qui sépare certaines parties des roches. Étant donné que l'eau se dilate d'environ 10 % lorsqu'elle gèle, cela crée une pression vers l'extérieur dans les joints rocheux, augmentant ainsi les fissures.
Les joints se produisent naturellement dans les roches en raison de leur formation. Fractures non décalées, les joints permettent l'entrée de l'eau dans les roches.
Dans les climats où les températures descendent en dessous de zéro en hiver, l’humidité présente dans les joints des roches se solidifie sous forme de glace. Au fil du temps, après plusieurs cycles de gel et de dégel, les joints deviennent suffisamment gros pour que les morceaux de roche commencent à tomber en morceaux plus petits. Cette dégradation des roches se produit plus rapidement à des altitudes plus élevées, où de nombreux cycles de gel-dégel peuvent se produire au cours de l'année.
L’altération par le gel et le dégel n’est qu’un des moyens par lesquels les roches se décomposent via des processus mécaniques. De la même manière, la croissance des cristaux de sel peut également provoquer l’expansion des joints rocheux. Des cristaux peuvent se développer à l’intérieur des joints rocheux lorsque l’eau présente sur les roches s’évapore, car les ions contenus dans l’eau précipitent au cours de ce processus. La croissance de cristaux à l’intérieur des joints peut également séparer les joints rocheux. La croissance de cristaux de sel à l'intérieur des joints rocheux peut souvent être trouvée près des océans, où les roches sont exposées à l'eau salée.
Un autre type d'altération physique est appelé expansion thermique. . Bien que les roches puissent résister à des changements graduels de température, des changements soudains entre le chaud et le froid peuvent provoquer des fissures dans les roches. Étant donné que les roches sont constituées de minéraux différents, les différences de contraction et d'expansion des différentes zones avec les changements de température peuvent également créer des cassures.
Les feux de forêt et d'herbe créent une chaleur intense et peuvent provoquer une dilatation thermique des roches. Les intempéries causées par les changements de température sont également courantes dans les déserts, où les températures peuvent changer considérablement de la nuit au jour.
L'altération physique et chimique sont les deux principaux types d'altération ; les deux processus brisent les roches en morceaux ou cristaux plus petits. Bien que l’altération physique ne modifie pas la composition chimique des roches, l’altération chimique le fait. L'altération causée par le gel et le dégel est un exemple d'altération physique (également appelée mécanique).
Dans altération chimique , les minéraux contenus dans les roches réagissent avec l'eau, l'oxygène et d'autres composés présents dans leur environnement. L'altération chimique provoque la dissolution ou l'altération des minéraux présents dans les roches, ce qui conduit finalement à leur dégradation. Souvent, les roches qui ont été affectées par l'altération chimique forment des oxydes qui changent la couleur des roches.
Outre l'altération physique et chimique, les géologues reconnaissent également l'effet que d'autres organismes vivants ont sur les roches. Par exemple, les racines des arbres qui poussent dans les joints des roches provoquent un coinage , qui est un type d’altération physique. L'altération chimique peut être accélérée par les solutions acides des bactéries qui vivent sur les roches, et les animaux fouisseurs peuvent rendre les roches plus vulnérables aux altérations physiques et chimiques en les ramenant à la surface de la terre.
Il peut être difficile de séparer les effets des différents types d’altération, car ils ont parfois un effet synergique. Les interactions entre l'altération physique et chimique peuvent accélérer la vitesse à laquelle les roches se décomposent, et certains types de roches sont plus sensibles à l'altération en raison de leur composition, de leur emplacement et de leur environnement.