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Chapitre 6 : Erosion et processus sédimentaires

Au cours du temps, les reliefs s’aplanissent et les paysages se transforment en particulier sous l’effet de l’érosion des roches – intro vidéo 2013

Quels sont les mécanismes d’érosion des roches ?

Comment ces mécanismes interviennent dans le processus sédimentaire et la formation de nouvelles roches ?

Quels sont les effets de l’Homme dans ces mécanismes ?

I. L’altération et l’érosion des roches

L’évolution des paysages et en particulier la disparition progressive des reliefs, s’explique principalement par les phénomènes d’altération et d’érosion des roches :

– l’altération correspond à la désagrégation des roches : elle peut s’effectuer par des mécanismes physiques (fracturation) ou chimiques (dissolution …). Exemple : sous l’effet de l’altération, un granite s’effrite et devient un sable (arène) et un calcaire se dissout partiellement.

– l’érosion correspond au déplacement des particules issues de l’altération et donc à leur évacuation.

L’altération et l’érosion des roches sont donc essentiellement contrôlées par la présence d’eau qui provoque l’altération de nombreuses roches et l’érosion de certains produits d’altération. Ces phénomènes dépendent donc du climat par l’intermédiaire des précipitations qui sont des facteurs favorisant l’altération et l’érosion. La végétation influence aussi le devenir des roches : elle peut en effet favoriser leur érosion par l’intermédiaire des racines qui peuvent pénétrer dans les roches. L’Homme agit également sur l’érosion (cf IV).

La sensibilité des roches à ces mécanismes est variable : certaines roches s’altèrent facilement (argiles par exemple) alors que d’autres sont plus résistantes (calcaires par exemple) – voir TP2.

II. Les produits de l’altération et leur devenir.

A. Diversité des produits de l’altération

Selon la nature des roches, l’altération produit des fragments de roches (ex : fragments de granite) ou des éléments chimiques en solution (ex : calcium issu des calcaires). Les conditions du milieu influencent également ces mécanismes : ainsi l’eau liquide peut provoquer une altération chimique alors que l’eau solide a une action mécanique.

B. Le transport des produits de l’altération

Les produits de l’altération sont essentiellement transportés par l’eau et le vent. Au cours de leur transport, les produits de l’altération continuent à se dégrader. Ainsi, la taille des fragments de roches issus de l’altération et de l’érosion dans les reliefs diminue au cours de leur transport depuis l’amont vers l’aval.

Remarque : au niveau de Bordeaux, la Garonne contient essentiellement des particules de petite taille, souvent en suspension.

III. La sédimentation et la formation des roches sédimentaires.

A. La sédimentation : dépôt de particules sédimentaires (voir TP3)

Les particules transportées peuvent ensuite se déposer au fond de l’eau lorsque la « force » de l’agent de transport diminue (vitesse du courant par exemple). Le dépôt peut aussi résulter d’une modification des conditions du milieu (argiles + sels). Les particules vont alors se déposer et former des sédiments. L’accumulation des sédiments contribue ainsi à une modification du paysage local.

B. La formation d’une roche sédimentaire (voir TP4)

Si le dépôt se poursuit sur une longue période, les particules s’accumulent en couches successives et s’enfouissent. Les couches les plus profondes vont alors subir un phénomène de compaction (sous l’effet des couches plus récentes qui se superposent) tendant à réduire l’espace entre les particules, donc la porosité. Cela va favoriser le phénomène de cimentation qui va conduire à l’agrégation des particules entre elles. Ainsi, les sédiments meubles (ex : grains de sables) vont évoluer en une roche solide et compacte (ex : un grès).

Ces mécanismes de compaction et de cimentation sont communs à tous les dépôts sédimentaires mais conduisent à une diversité de roches sédimentaires selon la nature des particules déposées :

– les roches sédimentaires détritiques (grès ou conglomérats) proviennent de l’accumulation de particules issues de l’altération/érosion

– les roches sédimentaires fossilifères (calcaires coquilliers) proviennent de l’accumulation de restes d’organismes (coquilles principalement)

C. Les roches sédimentaires témoignent de leurs conditions de formation (

L’étude des constituants des roches sédimentaires (minéraux et fossiles) permet de reconstituer les conditions qui régnaient lors de la formation de la roche sédimentaire. Pour cela, les géologues utilisent le principe d’actualisme selon lequel les causes des phénomènes géologiques et biologiques actuels sont les mêmes que dans le passé.

Par exemple, les coraux sont aujourd’hui présents dans les régions tropicales. Selon le principe d’actualisme, la présence de roches sédimentaires contenant des coraux indique qu’elles se sont formées dans une région tropicale.

Journal CNRS : « France, terre de dinosaures »

IV. Erosion et activité humaine

A. L’Homme exploite des produits de l’érosion

L’Homme utilise différents produits de l’érosion, en particulier le sable. Après l’eau, le sable est la 2de ressource naturelle la plus utilisée par l’Homme. Elle est utilisée dans de multiples domaines, comme la construction (c’est un composant majeur du béton), pour la fabrication du verre, de produits technologiques. L’exploitation actuelle devient problématique car les ressources ne sont pas illimitées et dans certains cas, l’extraction du sable perturbe l’environnement (accélération de l’érosion, modification des écosystèmes …).

B. Les actions de l’Homme sur l’érosion

L’Homme peut également avoir un impact sur l’érosion :

– en accentuant certains phénomènes d’érosion : par l’extraction excessive de sable, par l’installation de barrages

– en limitant son impact par la mise en place de protections dont l’efficacité est variable (mise en place de protections littorales ; plantations en zones de montagnes et sur les dunes littorales). De plus des mesures réglementaires permettent de limiter les risques des populations humaines générés par l’érosion (délimitation de zones non constructibles par exemple).