W geologicznej , na warunki atmosferyczne , a dokładniej wietrzenia minerałów , to zestaw zmian fizykochemicznych właściwości składników mineralnych, a zatem skały przez abiotycznych niepożądanych , wywołanych przez czynniki atmosferyczne na pochodzenie " błyskawiczny zmiany (lub progu), wody gruntowe, odpowiedzialne za zmiany podpowierzchniowe, oraz wody termalne, będące źródłem zmian hydrotermalnych. Zmiana może być również spowodowana reakcjami biotycznymi indukowanymi przez korzenie roślin biorących udział w mikropodziale lub nawet specyficzne zbiorowiska mikroorganizmów glebowych – sinice, mikrogrzyby, archeobakterie – które od miliardów lat kolonizują skały i minerały na Ziemi) . Zależy to w szczególności od klimatu, temperatury wody, charakteru skał i stopnia ich spękania, a także interakcji między roślinami, grzybami mikoryzowymi i zbiorowiskami bakteryjnymi ( ryzosfera , mineralosfera, hydrosfera ... a" melodia sfer”, która towarzyszy zmianie). Mówimy również o wietrzeniu dla przekształceń skał na powierzchni planetoid i innych ciał niebieskich, takich jak Księżyc , głównie w wyniku uderzeń meteorytów i prowadzących do powstania regolitu .
Ten proces przekształceń odbywa się in situ , co odróżnia go od przeróbek polegających na przekształceniach z przemieszczeniem materiałów pozostających blisko miejsca pochodzenia oraz od erozji, która odpowiada przekształceniom z wyprowadzeniem materiałów na zewnątrz.
W niektórych kontekstach różnice w metamorfizmie niskiego ciśnienia i temperatury mogą być nieostre, szczególnie w przypadku hydrotermalizmu .
Skały granitognejsowe to główne skały występujące na powierzchni kontynentów. Ich skład to szeroko pojęty granit: kwarc , miki , skalenie , ewentualnie amfibole, pirokseny, granaty.
Ich mniej lub bardziej kruchość, w połączeniu z wietrzeniem i arenizacją, która postępuje w dół z prędkością od 1 do 300 mm na 1000 lat, wyjaśnia różnicę w profilu krajobrazów. Przeróbka miękkich granitów daje kanciaste płaskorzeźby. Złuszczanie z bardziej odpornego alkalicznych granity formy duże płyty (zwane „skórki cebuli”).
Wietrzenie tych skał zależy w dużej mierze od obecności wody. Jest to zatem bezpośrednio związane z ilością opadów . Zmiany są prawie zerowe na suchych pustyniach, takich jak Sahara , gdzie erozja jest czysto mechaniczna. Jest również bardzo ograniczona w środowiskach, w których woda w stanie ciekłym jest ograniczona, jak ma to miejsce w wysokich górach lub w regionach położonych na dużych szerokościach geograficznych (klimat polarny). Inne czynniki fizyczne wchodzą w grę: powietrza (wiatr na powierzchni skał, pęcherzyki powietrza na skałach podziemnych), temperatura ( cryoclasty , thermoclasty ).
W obszarach, gdzie opady nie są bez znaczenia, zmiana jest ważna. Możemy wyróżnić dwa główne przypadki: wietrzenie w klimacie umiarkowanym (średnie szerokości geograficzne) i wietrzenie w klimacie równikowym.
W klimacie umiarkowanymRegiony o umiarkowanym klimacie charakteryzują się średnią ilością opadów (zwykle od 500 do 1500 mm /rok) i średnią temperaturą (średnia roczna od 5 do 15 °C ), z silnymi wahaniami zima-lato.
Przemiana skał granitowych w tych rejonach charakteryzuje się częściową degradacją składników mineralnych granitu.
Zmiana jest tym ważniejsza, że woda może wnikać głęboko w skałę. Sprzyja temu obecność pęknięć lub połączeń , a nawet mikropodziałów. Na proces rozpuszczania wpływa również temperatura lub potencjał redoks roztworu (działanie na minerały żelazomagnezowe).
Niezmienione składniki (niektóre skalenie, ziarna kwarcu, ale także muskowity ) są oddzielone i zmieszane z wietrzejącą gliną w postaci piasku zwanego granitową areną . W regionach granitowych powszechnie można zaobserwować przejście między granitem świeżym, granitem zmienionym (stosunkowo krucha skała) i areną granitową.
Krajobrazy powstałe w wyniku przeobrażeń granitów w klimacie umiarkowanym są dość charakterystyczne i noszą nazwę granitowego chaosu . Obecność świeżych kulek granitowych podczas wietrzenia dała początek określeniu tego typu wietrzenia jako „wietrzenie kuli”.
W klimacie równikowym i tropikalnymRegiony równikowe charakteryzują się bardzo obfitymi opadami (zwykle od 1000 do 10 000 mm /rok) oraz wysokimi i względnie stałymi temperaturami przez cały rok (od 20 °C do 30 °C ).
W tych warunkach solubilizacja krzemionki jest znacznie większa niż w środowisku umiarkowanym. Powoduje to znaczne wypłukiwanie krzemu (nadal w postaci Si (HO) 4 ) z kwarcu, ale także skaleni i innych krzemianów.
To znaczne zubożenie krzemu powoduje powstawanie glinek ubogich w krzemionkę, takich jak kaolinit (Si/Al = 1).
W bardziej ekstremalnych warunkach (bardzo wysokie temperatury i opady) wymywanie krzemu może być prawie całkowite, co prowadzi do powstania minerałów, które nie zawierają (lub mało) krzemu, ale są bardzo bogate w aluminium (niewyługowane). Następnie tworzą skałę znaną jako boksyt.
W czystej formie, składa się z gibsyt , o wzorze Al (OH) 3 i różne formy ALo (OH), bemit i diaspor . Powszechne jest, że żelazo początkowo obecne jako zanieczyszczenia w granicie gromadzi się w boksycie. W rzeczywistości stabilną formą żelaza w utleniających warunkach atmosfery jest forma Fe (III), która tworzy z wodą (nierozpuszczalny) osad Fe (OH) 3 .
Gleby boksytowe są znane jako lateryty lub skorupy laterytyczne. Stanowią one rzeczywiście stosunkowo nieprzepuszczalną i utwardzoną osłonę .
Skały węglanowe reprezentowane są na powierzchni Ziemi w szczególności przez wapienie (CaCO 3 ), a wtórnie przez dolomity ((Ca, Mg) CO 3 ). Węglany, w których kationem nie jest ani Ca 2+, ani Mg 2+, stanowią zdecydowaną mniejszość i nie będą tutaj traktowane.
Szczypta kredy w zwykłej wodzie nie wydaje się rozpuszczać. Rzeczywiście, węglan wapnia jest bardzo słabo rozpuszczalny w czystej wodzie. Jego stała rozpuszczalności (Ks) w temperaturze 25 °C wynosi w rzeczywistości około 5,10 -9 . Mogliśmy zatem oczekiwać, że wapień będzie tylko nieznacznie zmieniany przez wodę.
Rozpuszczanie w wodzie obciążonej CO 2Widzimy jednak, że ta sama szczypta kredy wsypana do pojemnika z wodą gazowaną bardzo szybko się rozpuszcza. Wyjaśnienie polega na tym, że równowaga CaCO 3 = Ca 2+ + CO 3 2- (1) jest, w środowisku wodnym, w dużej mierze powiązana z dwoma równowagami kwasowo-zasadowymi związanymi z CO 2 :
CO 2+ 2 H 2 O = HCO 3 - + H 3 O + (2)
HCO 3 - + H 2 O = CO 3 2- + H 3 O + (3)
Zgodnie z prawem równowagi chemicznej każda z tych reakcji jest tym bardziej przesunięta w lewo, ponieważ woda jest kwaśna (bogata w jony H 3 O + ). Jednak reakcja (2) ( rozpuszczanie CO 2w wodzie) wytwarza jony H 3 O + ; woda bogata w CO 2dlatego wspomaga solubilizację węglanu wapnia. Wyniki dwóch reakcji (rozpuszczanie kamienia wapiennego i rozpuszczanie CO 2) można zatem zapisać:
(1) (2) (3) CaCO 3 + CO 2+ H 2 O = 2HCO 3 - + Ca 2+
Stała równowagi tej reakcji w temperaturze 25 ° C wynosi 4,5,10 -5 , czyli jest znacznie wyższa niż stała rozpuszczania wapienia w czystej wodzie . Woda obciążona CO 2 dlatego ma znacznie większą moc rozpuszczania wapienia niż czysta woda.
CO 2ponieważ, jak wszystkie gazy, im bardziej rozpuszczalny im niższa temperatura, tym zimniejsze są wody, które mogą zawierać najwięcej CO 2. Ten interesujący fakt pozwala przewidywać, że przeobrażenia skał wapiennych mogą być maksymalne w rejonach wilgotnych i zimnych, czyli w rejonach o klimacie umiarkowanym.
Kras i ukształtowanie terenu krasowegoCharakterystyczną rzeźbą zmian masywów wapiennych w regionach o klimacie umiarkowanym jest rzeźba krasowa.