Altération sphéroïdale

Altération sphéroïdale

L'altération sphéroïdale est une forme d'altération chimique qui affecte la roche-mère diaclasée et entraîne la formation de couches concentriques ou sphériques de roche fortement altérée au sein de cette roche-mère altérée, appelée « saprolite ». Lorsque la saprolite est exposée par l'érosion physique, ces couches concentriques se détachent par écaillement, à la manière des couches d'un oignon pelé. Au sein de la saprolite, l'altération sphéroïdale crée souvent des blocs arrondis, appelés corestones ou woolsacks, composés de roche relativement peu altérée. L'altération sphéroïdale est également appelée altération en pelure d'oignon, altération concentrique, altération sphérique ou altération en woolsacks (en « sac de laine »)[1],[2],[3],[4].

Altération sphéroïdale ou en sac de laine dans le granite de Haytor, Dartmoor, Angleterre
Altération sphéroïdale dans le granit, Estaca de Bares, La Corogne, Galice, Espagne
Altération en woolsack dans le grès des rochers d'Externsteine, forêt de Teutoburg, Allemagne
Des corestones près de Musina, en Afrique du Sud, créés par l'altération sphérodiale et mis au jour par l'enlèvement de la saprolite environnante par l'érosion.
Altération sphéroïdale d'un dyke de dolérite, Pilbara, Australie-Occidentale

Processus d'altération

L'altération sphéroïdale résulte de l'altération chimique de roches massives à diaclases systématiques, telles que le granite, la dolérite, le basalte et les roches sédimentaires comme le grès silicifié. Elle se produit suite à l'altération chimique de ces roches le long des diaclases. Cette altération chimique entraîne la formation de nombreux minéraux secondaires, comme la kaolinite, la séricite, la serpentine, la montmorillonite et la chlorite, et une augmentation du volume de la roche altérée. Lorsque les diaclases forment un réseau tridimensionnel au sein de la roche-mère, elles la subdivisent en blocs distincts, souvent sous forme de cubes irréguliers ou de prismes rectangulaires délimités par ces diaclases. L'eau pouvant pénétrer dans la roche-mère le long de ces diaclases, la roche-mère superficielle est altérée progressivement vers l'intérieur, le long des faces de ces blocs. L'altération est maximale aux angles de chaque bloc, puis sur les arêtes, et enfin sur les faces du cube. Les différences de vitesse d'altération entre les angles, les arêtes et les faces d'un bloc rocheux entraînent la formation de couches sphéroïdales de roche altérée entourant un noyau arrondi de la taille d'un bloc, composé de roche relativement peu altérée et appelé corestone (noyau rocheux) ou woolsack. L'altération sphéroïdale a souvent été attribuée à tort uniquement à différents types d'altération physique[1],[2],[5]. L'érosion a souvent enlevé les couches de roche altérée et autres saprolites entourant les noyaux formés par l'altération sphéroïdale. De nombreux noyaux se retrouvent ainsi sous forme de blocs isolés à la surface du sol. L'altération sphéroïdale, à l'origine de ces noyaux et de la saprolite qui les enveloppe, s'est généralement produite durant la Préhistoire, lors de périodes climatiques humides, voire tropicales. L'élimination de la saprolite par l'érosion et la mise à nu des noyaux sous forme de blocs résiduels isolés, de tors ou d'autres formes de relief surviennent fréquemment des milliers d'années plus tard, dans des conditions climatiques très différentes[1],[2],[6],[7].

Selon les conditions environnementales locales, l'altération sphéroïdale de blocs de roche en place, délimités par des diaclases et des fractures d'origine tectonique, peut entraîner la formation d'anneaux de Liesegang rings bien marqués à l'intérieur de ces blocs. Ceux-ci consistent généralement en blocs de substratum rocheux (appelés « blocs de Liesegang »), limités en périphérie par des diaclases et des fractures, et, dans les roches sédimentaires, par des plans de stratification situés sus-jacents et sous-jacents.

Chaque bloc de Liesegang comprend un noyau relativement peu altéré entouré d'enveloppes concentriques alternées, pauvres en fer (enveloppes intermédiaires) et riches en fer (« enveloppes ferrugineuses »), qui constituent les anneaux de Liesegang. Ces enveloppes pauvres et riches en fer suivent la configuration de la forme externe du bloc et sont subparallèles à ses faces. Leur degré de cimentation varie, de sorte qu'au cours de l'érosion ultérieure elles peuvent donner naissance à des structures d'altération de type « boxwork ».

Le degré de développement des anneaux de Liesegang résultant de l'altération dépend notamment de l'espacement des systèmes de diaclases, de la circulation des eaux souterraines, de la topographie locale, de la composition de la roche en place et de l'épaisseur des bancs rocheux[8].

Voir aussi

  • Exfoliation, une forme d'altération apparentée qui crée également des dômes.
  • Granit exfoliant (en)
  • Croûte d'altération (en) (Weathering rind)

Bibliographie

Notes et références

Notes

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Spheroidal weathering » (voir la liste des auteurs).

Références

  1. (en) R. W. Fairbridge, « Spheroidal Weathering », dans The Encyclopedia of Geomorphology, vol. 3, New York, Reinhold Book Corporation, coll. « Encyclopedia of Earth Sciences », , p. 1041–1044
  2. (en) Cliff D. Ollier (en), « Causes of spheroidal weathering », Earth-Science Reviews (en), vol. 7,‎ , p. 127–141
  3. ↑ (en) Klaus K. E. Neuendorf (eds.), James P. Mehl Jr. (eds.) et Julia A. Jackson (eds.), Glossary of Geology, Alexandria (Virginie), American Geological Institute, , 5e éd., 779 p. (ISBN 0-922152-76-4)
  4. ↑ (en) F. Kolawole et A. Y. B. Anifowose, « Talus Caves: Geotourist Attractions Formed by Spheroidal and Exfoliation Weathering on Akure-Ado Inselbergs, Southwestern Nigeria. », Ethiopian Journal of Environmental Studies and Management, vol. 4, no 3,‎ , p. 1–6 (ISSN 1998-0507, DOI 10.4314/ejesm.v4i3.1, lire en ligne)
  5. ↑ (en) M. T. Heald, T. J. Hollingsworth et R. M. Smith, « Alteration of Sandstone as Revealed by Spheroidal Weathering », Journal of Sedimentary Petrology, vol. 49, no 3,‎ , p. 901-909 (DOI 10.1306/212F7872-2B24-11D7-8648000102C1865D)
  6. ↑ (en) Charles Rowland Twidale (en) et J. R. Vidal Romaní , Landforms and Geology of Granite Terrains, Leiden, A. A. Balkema Publishers, , 330 p. (ISBN 0-415-36435-3)
  7. ↑ (en) Piotr Migoń (en), Granite Landscapes of the World : Geomorphological Landscapes of the World, New York, Oxford University Press, , 384 p. (ISBN 0-19-927368-5)
  8. ↑ (en) J. Shahabpour, « Liesegang blocks from sandstone beds of the Hojedk Formation, Kerman, Iran » [« Blocs de Liesegang provenant des couches de grès de la formation de Hojedk, Kerman, Iran »], Geomorphology, vol. 22, no 1,‎ , p. 93–106 (DOI 10.1016/S0169-555X(97)00042-1)

Liens externes

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