5. Altération chimique des granites
Dernière mise à jour le 2/02/13
L'altération chimique des roches - Résultat de leur désagrégation

A. Altération chimique des schistes verts lustrés du wadi Abadilah

On observe à la surface des roches altérées (voir ci-contre) et dans les fissures, des taches de "rouille" (oxydes de fer), des cristaux entourés d'une auréole de couleur rouille et une poudre fine argileuse. Par contre lorsqu'on casse la roche elle apparaît "saine" à l'intérieur.

L'image ci-contre présente des phénomènes de désagrégation chimique des schistes observés dans la région de Tayyibah.
On observe parfaitement la formation de dépôts d'oxydes de fer (rouille) à gauche et de poudre argileuse à droite.

La présence de fissures facilite l'altération de la roche sous l'action de l'eau et de l'oxygène de l'air. Cette altération est le résultat d'une réaction chimique avec des silicates d'aluminium et de fer.


B. Altération chimique des granites

Dans un affleurement de granite d'un massif ancien (carrière, tranchée de bord de route du Massif Central ou du Massif Armoricain) on observe du granite diaclasé en place. À la base on peut prélever le granite sain exploité. En surface et au pied dans les éboulis, on peut observer des blocs friables de granite altéré et un matériau meuble : l'arène granitique.


Ci-dessous - Granite altéré et la formation d'arène granitique
observée en TP (socle hercynien du Massif Central).

Ci-dessous - Une carrière de granite
Au sommet, l'arène granitique formant un sol où poussent des plantes.
Cette arène est aussi visible sous forme éboulée.
Au-dessous, une zone de couleur beige rouille : le granite altéré en cours de désagrégation
À la base : un granite sain exploité par la carrière.

a - Observation d'un granite "sain".

Le granite est une roche qui se forme en profondeur dans la croûte terrestre, elle n'est donc pas visible au moment de sa formation. C'est une roche endogène. Seul un soulèvement (formation d'une chaîne de montagne suivi d'une érosion peuvent faire affleurer la roche et larendre visible.


C'est une roche entièrement cristallisée, les cristaux sont soudés et bien visibles à l'œil nu : c'est une roche grenue.
On distingue trois constituants différents :
– un constituant noir brillant, la
BIOTITE ou mica noir (B)
– un constituant gris clair, le
FELDSPATH (il peut aussi être rose) (F)
– un constituant transparent d'aspect gris plus soutenu, le
QUARTZ. (Q)

L'observation d'une lame mince en lumière polarisée confirme que les trois constituants sont parfaitement soudés. L'aspect en lumière polarisée et en faisant varier l'angle de l'analyseur permet de reconnaître les constituants.
– La biotite est de couleur mordorée,
– le feldspath présente une couleur grise allant du gris clair au noir,
– le quartz est transparent.

b - Observation d'un granite altéré.

A l'échelle de l'échantillon, et en fonction de l'altération :
– des auréoles de couleur rouille entourent les cristaux de biotite, les feldspaths sont ternes,
– la roche présente en surface une couleur marron ocre, les cristaux de biotite ne sont plus reconnaissables, les feldspath sont ocres, une très fine pellicule poudreuse recouvre l'échantillon qui est friable.

Vue macroscopique d'un granite très altéré

A l'échelle d'une lame mince :
– un différent aspect des cristaux de biotite en lumière polarisée,
– les cristaux de biotite et feldspath sont fissurés.

Vue macroscopique d'un granite sain poli


Vue macroscopique d'un granite en voie d'altération


c - Observation d'une arène granitique.

A la loupe, l'arène granitique est meuble, c'est un mélange hétérogène de grains d'argile (A), de feldspath altéré (F), de quartz intact (Q) et de petits fragments de granite pourri (G). La biotite a généralement complètement disparu. L'arène granitique est le résultat de la désagrégation du granite pourri.
Biotite et feldspath sont hydrolysés et oxydés, leur disparition libère les grains de quartz non altérés.
Le quartz est constitué de silice inaltérable, alors que biotite et feldspath sont des silicates composés de la silice associée à des ions sensibles à l'oxydation et à l'hydrolyse.


C. Le devenir de l'arène granitique

L'eau de ruissellement effectue dès le talus d'éboulis un tri, emportant les grains argileux en suspension et faisant le plus souvent rouler les grains de quartz. Deux sédiments résultent de ce tri :

  • se déposant lorsque l'eau devient quasiment immobile ou au contact de l'eau salée (floculation) : l'argile constituée d'un poudre extrêmement fine (dont les éléments ne sont visibles qu'au microscope électronique), résultant de l'hydrolyse et de l'oxydation de la biotite et des feldspaths,
  • participant à la formation de bancs qui occupent le lit des fleuves pour atteindre en fin de parcours les plages côtières : le sable formé des grains de quartz.

Sable et argile sont des sédiments détritiques car ils proviennent de la destruction d'une autre roche, le granite.

Un sédiment est un dépôt qui peut à tout moment être à nouveau déplacé et déposé plus loin par l'agent de transport.
Dans la vallée de Tayyibah, nous avons remarqué que :
la base des dépôts de terrasse commençaient à être consolidés par un ciment,
• la strate sous-jacente étaient constituée d'un conglomérat très résistant constitué des mêmes dépôts fluviatiles cimentés par le la calcite.
Généralement suite à la superposition d'un nouveau sédiment, le sédiment sous-jacent est compacté, l'eau disparaît, un ciment peut se déposer, le sédiment devient une roche. Ce phénomène de transformation du sédiment en roche se nomme la DIAGENÈSE.

Bilan : la désagrégation du granite produit des sédiments détritiques

Minéraux Roche Mode de transport
et de tri
Forme de dépôt Sédiment puis roche par diagenèse
Granite sain Granite altéré Arène granitique
cohérent Cohérent mais de plus en plus friable Meuble
Quartz Silice non altéré Eau de ruissellement
Vent
Lits des cours d'eau, plages
Dunes
SABLE
Feldspath Slicate de potassium, sodium et calcium hydrolysé Eau de ruissellement


Vent
Marécages, étangs, estuaires, deltas, mers et océans

Limon de dépressions
ARGILE
Biotite Silicate d'aluminium et de fer hydrolysé et oxydé

    e - Un paysage de chaos granitique.

Dans les massifs anciens érodés, au relief vallonné, le granite formé en profondeur lors de la mise en place de la montagne jeune affleure. Le pourissement, sur place, du granite diaclasé donne naissance à des blocs arrondis. Dans certaines conditions (léger relief et végétation pauvre, l'arène granitique qui occupe les espaces entre les blocs est arrachée et les blocs arrondis, superposés deviennent apparents. Cela donne naissance à un paysage de chaos granitique.
Accès à une animation expliquant de manière très schématique la formation d'un chaos granitique