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Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 6 • Chapitre

Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 6 • Chapitre 23. L’altération des roches en domaine continental : altération chimique, désagrégation mécanique, sols Proposition de fiche à compléter • Page 1 ENSEIGNEMENT DE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE (SVT) °° SCIENCES DE LA TERRE °° Partie 6. Géodynamique externe >> Cours << Chapitre 23 : proposition de fiche à compléter L’altération des roches en domaine continental : altération chimique, désagrégation mécanique, sols Objectifs : extraits du programme Connaissances clefs à construire Commentaires, capacités exigibles 6.1 Altération des roches, érosion, formation et destruction des sols Les matériaux en surface sont soumis à de multiples processus d’altération qui engendrent des formations résiduelles, et d’érosion avec en particulier l’entrainement de produits par les eaux. L’altération d’une roche mère est à l’origine de la formation d’un sol. L’altération chimique transforme la composition initiale de la roche mère par la mise en solution ou la précipitation d’éléments. Ces réactions s’accompagnent de l’apparition de nouveaux assemblages minéralogiques. L’altération mécanique facilite le morcellement du matériau initial et l’érosion permet le départ en suspension de certains de ses éléments. À partir de l’étude du granite et de roches carbonatées identifier et caractériser deux modes d’altération chimique : - l’hydrolyse qui aboutit à la formation de minéraux argileux et - la dissolution Lien : Travaux Pratiques (TP 6.2. Les roches magmatiques et leur altération + TP 6.3. Les roches sédimentaires) - relier l’ensemble de ces processus au départ d’éléments en suspension ou en solution et à la persistance d’éléments résiduels et les processus de formation de sols. - montrer l’importance de l’eau et des êtres vivants dans les processus d’altération, d’érosion et/ou de pédogenèse. Liens : 2.4 (chapitre 11. Les Angiospermes, organismes autotrophes à vie fixée), 4 (partie 4. Biologie des écosystèmes). L’altération atmosphérique des silicates consomme du CO2. Le sol est une interface fragile. Un sol résulte d’une longue interaction entre roches et biosphère : sa formation lente contraste avec la rapidité des phénomènes qui peuvent conduire à sa disparition (dégradation anthropique, érosion). Le sol est un réservoir de carbone organique. - souligner l’inégale répartition des sols en lien avec le climat. Lien : 6.3 (chapitre 25. Le cycle du carbone sur Terre) - déterminer la nature, évaluer la quantité, expliquer l’origine du carbone organique présent dans les sols afin de définir le sol comme un réservoir de carbone. Liens : Travaux pratiques (TP 6.1. Étude pratique du sol), 6.3 (chapitre 25. Le cycle du carbone sur Terre) Limite : L’étude porte sur l’altération d’un granite et d’un calcaire sans aborder les phénomènes géologiques qui mettent ces roches à l’affleurement. Une étude exhaustive de la diversité des sols en relation avec la nature de la roche mère n’est pas envisageable. Préambule : structure de la Terre solide  FIGURE 1. Structure de la Terre interne. Lycée Valentine LABBÉ 41 rue Paul DOUMER – BP 20226 59563 LA MADELEINE CEDEX CLASSE PRÉPARATOIRE TB (Technologie & Biologie) Document téléchargeable sur le site https://www.svt-tanguy-jean.com/ Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 6 • Chapitre 23. L’altération des roches en domaine continental : altération chimique, désagrégation mécanique, sols Proposition de fiche à compléter • Page 2 Introduction Lithosphère : Hydrosphère : Atmosphère : Composition : Quels sont les modalités, mécanismes et conséquences de la destruction des roches ? I. L’altération (au sens large) des roches, un processus de destruction des roches impliquant des acteurs et des facteurs de contrôle variés : une vue d’ensemble A. L’inclusion de l’altération dans le phénomène sédimentaire Phénomène sédimentaire : - - - -  FIGURE 3. Vue d’ensemble (très simplifiée) du phénomène sédimentaire. D’après JAUJARD (2015). Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 6 • Chapitre 23. L’altération des roches en domaine continental : altération chimique, désagrégation mécanique, sols Proposition de fiche à compléter • Page 3  FIGURE 4. Une autre vue d’ensemble du phénomène sédimentaire. D’après EMMANUEL et al. (2007). Cycle sédimentaire :  FIGURE 5. Le cycle sédimentaire. D’après EMMANUEL et al. (2007). B. Les acteurs de l’altération 1. Les objets de l’altération : les roches Roche : Minéral : 2. Les agents de l’altération a. Les agents mécaniques Figure 6 α. Des agents à la fois de désagrégation mécanique et d’érosion : les vents et surtout les courants d’eaux (+ la glace) • Ces agents mécaniques ont à la fois :  Une action de désagrégation mécanique de la roche-mère.  Une action d’enlèvement des particules produites. Érosion : Agents : - - - - β. Des agents de désagrégation mécanique sans action érosive : variations de température, eau interstitielle, sels… Agents mécaniques : - > > > - γ. Et la tectonique ! Failles, plis… dues à l’activité géodynamique interne → fissuration Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 6 • Chapitre 23. L’altération des roches en domaine continental : altération chimique, désagrégation mécanique, sols Proposition de fiche à compléter • Page 4  FIGURE 6. Les aspects mécaniques de l’altération et de l’érosion : bilan. D’après EMMANUEL et al. (2007). (!) Le terme corrasion est à réserver à l’action éolienne. b. Les agents chimiques et leur action α. L’eau et les solutés (formant la « solution d’attaque ») i. Notion de solution d’attaque Solution d’attaque : ii. Deux actions principales possibles d’altération chimique des roches  La modification chimique par la solution d’attaque des minéraux en présence avec production de minéraux résiduels : l’hydrolyse [+ acidolyse, salinolyse, alcalinolyse] Hydrolyse : Exemple d’altération de l’albite par l’eau et le CO2 (d’après COJAN & RENARD, 2006) : Inclut au sens large : Acidolyse → Alcalinolyse → Salinolyse → Équation générale d’une hydrolyse :  La décomposition complète par la solution d’attaque d’une roche en ses ions constitutifs : la dissolution Dissolution : Exemple d’altération de la calcite (carbonate de calcium) (d’après COJAN & RENARD, 2006) : β. L’air i. Un mélange gazeux Composition : ii. Une action oxydante du dioxygène Exemple de la formation d’hématite (d’après COJAN & RENARD, 2006) : c. Les agents biologiques : les êtres vivants (… y compris l’Homme) Action d’altération des roches : - - (!) Ne pas oublier l’action anthropique ! Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 6 • Chapitre 23. L’altération des roches en domaine continental : altération chimique, désagrégation mécanique, sols Proposition de fiche à compléter • Page 5 C. Les produits de l’altération • COJAN & RENARD (2006) proposent de sérier les produits de l’altération en trois grands ensembles (tableau II).  TABLEAU II. Typologie possible des produits de l’altération. D’après EMMANUEL et al. (2000) reprenant COJAN & RENARD (2006). Type de produit Caractéristiques Exemples de minéraux 1. Les produits résiduels : des minéraux peu ou pas (parfois pas encore…) altérés Produits résiduels : Exemple : arène granitique 2. Les produits de transformation : des minéraux secondaires formés par modification chimique des minéraux primaires Produits de transformation : Exemple : argiles 3. Les produits de néoformation : des minéraux qui cristallisent à partir d’ions préalablement mis en solution Produits de néoformation : Exemple : oxydes d’aluminium (→ bauxites) D. Les facteurs de contrôle de l’altération  FIGURE 7. Contrôle de l’altération. D’après BORDI et al. (2018). Lycée Valentine Labbé (59) • Classe préparatoire TB • SVT • Partie 6 • Chapitre 23. L’altération des roches en domaine continental : altération chimique, désagrégation mécanique, sols Proposition de fiche à compléter • Page 6 1. La nature des roches (lithologie) et des minéraux en présence Exemples de contrôle lithologique dominant 2. Le climat (température et précipitations), lui-même largement dépendant de la latitude/longitude et de l’altitude Climat : Exemple de contrôle climatique dominant (altitudinal)  FIGURE 10. Vue d’ensemble du modelé glaciaire (type alpin). D’après DENŒUD et al. (2013), corrigé. Vocabulaire du modelé glaciaire  Cirque glaciaire : dépression semi-circulaire où s’accumulent des glaces après recueillement et tassement de neiges éternelles, constituant souvent le « point de départ » du glacier.  Névé : amas de neige durcie qui peut progressivement se transformer en glace et alimenter un glacier, par exemple au niveau d’un cirque glaciaire.  Rimaye : crevasse qui sépare un névé de son glacier.  Langue glaciaire : longue et étroite couche de glace prenant naissance en aval du cirque glaciaire et assurant l’avancée du glacier dans la vallée glaciaire.  Sérac : bloc de glace crevassé formé par la fracturation locale d’une langue glaciaire, souvent sous l’effet d’une rupture de pente brutale sous le glacier.  Verrou glaciaire : zone d’une vallée glaciaire plus résistante à l’érosion du glacier que le reste de la vallée, en hauteur par rapport au profil global de la vallée.  Ombilic glaciaire : zone d’une vallée glaciaire moins résistante à l’érosion du glacier que le reste de la vallée, en dépression par rapport au profil global de la vallée.  Moraine : amas de débris rocheux érodés et transportés par la glace. Exemple de contrôle climatique dominant uploads/Geographie/ tb-23-alteration-erosion-sols-fiche.pdf