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Action de l'eau sur les roches et ses constituants

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Objectifs
L'aspect des paysages dépend des roches qui constituent le sous-sol. Ces roches sont soumises aux agents d'érosion et en particulier à l'eau. Selon la nature des roches, l'eau modifie différemment les paysages.
Comment l'eau modifie-t-elle les paysages granitiques et les paysages calcaires ?


1. Action de l'eau sur les roches granitiques
a. Observation d'un affleurement de granite
Dans de nombreuses régions de moyenne montagne (Bretagne, Massif Central, etc.), le sous-sol est essentiellement constitué d'une roche cohérente et résistante : le granite.

Un affleurement de granite montre des boules dures de granite sain entourées d'un sable grossier. Le sable, appelé arène granitique, provient de la désagrégation progressive et très lente du granite sain.

 

b. Transformation du granite sain en arène granitique
Un massif granitique présente de nombreuses fissures : les diaclases par lesquelles l'eau de pluie va s'infiltrer. L'eau provoque alors une transformation chimique des minéraux qui composent le granite.
Les minéraux les plus fragiles comme les feldspaths et les micas vont s'altérer et se transformer en minéraux argileux responsables de la couleur rouille de l' arène granitique.

L'altération des minéraux du granite est ainsi responsable du passage d'une roche cohérente (le granite sain) à une roche friable, puis à une roche meuble (l'arène granitique).

  Granite sain Arène granitique
Cohérence Cohérent Meuble
Couleur Gris ou rose Rouille
Minéraux :
• Quartz

• Feldspatz

• Micas

• Minéraux argileux

 
Gris - non altérés

Blancs - plus ou moins brillants - non altérés

Noirs ou blancs - non altérés

Abscence
 

Gris - non altérés

Gris ; ternes ; ocres - altérés


Peu nombreux - très altérés


Poudre argileuse de couleur rouille
 

Doc. 1
: Caractéristiques du granite sain et de l'arène granitique.

Les eaux de pluies vont entraîner par ruissellement les éléments meubles de l'arène (sables et argiles) et dégager ainsi les boules de granite sain. On observe alors des paysages caractéristiques appelés chaos granitiques.


Doc. 2 : Transformation du granite.



Doc. 3 : Roches granitiques en Bretagne.


2. Action de l'eau sur les roches calcaires
Les massifs calcaires présentent de nombreuses et larges fissures par lesquelles s'infiltre l'eau.

• Question
Comment se forment ces fissures ?

En traversant l'atmosphère et le sol, l'eau de pluie s'enrichit en dioxyde de carbone. Elle devient ainsi capable de dissoudre le calcaire.

Doc. 4 :  Transformation du massif calcaire due à l'infiltration d'eau.


 
 
• Expérience

De fines particules de calcaire (par exemple, de la poudre de craie) sont mises en suspension dans de l' eau distillée (eau pauvre en dioxyde de carbone) dans un premier tube à essais et dans de l' eau gazeuse riche en dioxyde de carbone dans un second tube à essais.
Au début de l'expérience, l'eau des deux tubes est blanchâtre, puis on remue avec un agitateur.

Résultats

Doc. 5 : Expérience de dissolution du calcaire.



• Conclusion
Dans la nature, l'eau, riche en dioxyde de carbone, est donc capable de dissoudre le calcaire.
L'essentiel

Les régions granitiques sont d'anciennes régions de haute montagne. Ces massifs ont été érodés sous l'action des eaux de pluies qui, en s'infiltrant dans les fissures, désagrègent le granite en sable grossier et en minéraux argileux.

La surface d'un massif calcaire est également érodée par les eaux de pluies riches en dioxyde de carbone qui dissolvent le calcaire élargissant ainsi les fissures et aboutissant parfois à la formation de galeries, de grottes souterraines, de gouffres, etc.

Argiles, sables, et calcaire dissous sont ensuite transportés par les eaux de ruissellement, puis par les cours d'eau.

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