ALTÉRATION ET DÉSAGRÉGATION

L'altération et la désagrégation des roches superficielles par les agents atmosphériques est un phénomène de nature chimique, physique ou organique. Passons successivement en revue ces divers modes d'altération et de désagrégation.

Altération et désagrégation physiquks. — La décharge électrique et les rayons solaires agissent directement sur les roches et en modifient l'état physique ou même la composition.

La foudre frappe fréquemment les sommets les plus exposés des massifs montagneux. Elle produit dans les roches des fissures quelquefois étoilées ou y détermine une fusion superficielle, d'où résulte un enduit vitreux en forme de gouttes qui a été observé par de nombreux auteurs sur les roches siliceuses ou silicatées des hautes cimes [1]. Lorsqu'elle frappe dans des sables, elle y produit également des phénomènes de vitrification, dont on suit la trace jusqu'à une profondeur atteignant quelquefois plusieurs mètres. On a donné le nom de fulgurites aux tubes plus ou moins ramifiés qui prennent ainsi naissance par soudure des grains de sable. Elles ne sont pas rares dans les plaines de l'Allemagne du Nord, dans les dunes du Sahara, etc.

L*action physiiiue des rayons solaires sur les roches est principalement due aux variations brusques de l'insolation. Elle produit ses effets les plus énergiques dans les points du Globe où la température présente les variations diurnes les plus extrêmes, dans la haute montagne et dans les déserts. L'exposition d'une roche à un soleil intense, succédant presque sans transition au refroidissement nocturne.

détermine la dilatation trop rapide de la croûte extérieure et, par suite, une desquamation en écailles concentriques. Le refroidissement nocturne d'une roche qui a subi dans la journée un échauffement très int*Mise occasionnera par contre une contraction brusque et un éclatemenf. On trouve ainsi fréquemment, dans les déserts, des fi^alets éclatés et même d'énormes rochers fendus suivant des surfaces planes. Des faits analog^ues peuvent être observés non moins souvent dans la haute montagne, de même que le phénomène de la desquamation. Les roches hétérogènes et surtout celles qui sont composées d'éléments de couleurs différentes se désagrègent en arène ou en sable, s'éiniettent littéralement, car chacun des éléments constituants ^lossède une chaleur spécifique propre, se dilate et se contracte donc autrement que son voisin, ce qui empêche la naissance de cassures régulières.

Tous ces faits ont été fort bien mis en évidence par Joh. Walther dans ses études comparatives sur les déserts [24, 25].

Dans les régions tempérées les roches sont imbibées d'eau. Le gel entraîne une augmentation de volume de cette eau d'imbibition et par suite un écartement des particules. Au dégel, la roche est dissociée et s'effrite. Ce sont donc les roches qui s'imbibent le plus facilement d'eau, comme les calcaires marneux, qui sont désagrégées par la gelée et qui sont dites gélives. Elles résistent toutefois à cette action lorsqu'elles sont suffisamment poreuses pour que l'eau ait la place pour se dilater sans écarter les particules, ce qui a lieu, par exemple, pour les grès grossiers.

Altération et désagrégation chimiques. — Les altérations et la désagrégation des roches qui sont dues à des actions chimiques sont grandement facilitées par la présence de l'eau d'imbibition, car cette eau est le véhicule des gaz, des acides et des sels qu'elle renferme en dissolution et qui sont les agents des transformations chimiques dont il va être question.

Toutefois, il semble que les rayons solaires peuvent produire directement certaines transformations chimiques des surfaces qui y sont exposées, pour peu que l'insolation soTt assez intense.

F. Katzer [3] a observé, au cours d'un séjour prolongé au Brésil, que les limons bleus déposés par les crues du fleuve des Amazones prenaient déjà au bout d'un mois une coloration superficielle rouge, due à la formation de sesquioxyde de fer anhydre. Ce phénomène ne se produit jamais dans les pays tempérés, où l'altération superficielle des limons se traduit par des colorations jaunes ou brunes, dues à la

transformation du sulfure de fer on hydroxyde. Katzer attribue la production de Toxyde anhydre à 1' « action combinée de riiuniidité de l'air, de la chaleur et de la lumière intense résultant de Tînsolation directe ».

Dans les déserts des régions tropicales tous les voyageurs ont remarqué sur les roches les plus diverses, mais principalement sur les grès, une écorce brune ou noire, luisante, très mince et faisant corps avec la roche non altérée. C'est ce que l'on a appelle le vernis du désert, c'est V écorce protectrice, de Joh. Walther. Ce savant en attribuait tout d'abord la formation, bien que d'une manière tout à fait hypothétique [26], à l'action seule de la chaleur des rayons solaires, sans intervention de l'eau d'imbibition et en supposant un apport de sels de fer et de manganèse par les vents du désert. Plus récemment, une étude plus approfondie, entreprise dans un certain nombre de régions désertiques, l'a conduit à une compréhension plus intime du phénomène [27]. .Les analyses de Sickenberger et de Streeruwitz démontrent qu'outre l'hydroxyde de fer, le sesquioxyde de fer et les oxydes de manganèse, l'écorce protectrice renferme souvent, et en particulier à la surface des fossiles, de l'acide phosphorique. Ces composés existent aussi dans la roche non altérée, leur concentration à l'extérieur est due à l'exsudation et à l'évaporation sous l'action des rayons solaires de l'eau d'imbibition, qui doit toujours intervenir, car le phénomène se produit surtout, d'après Walther, aux endroits abrités d'une insolation par trop intense et dans les points atteints par les cours d'eau au moment des crues. Walther fait jouer un rôle essentiel aux chlorures alcalins qui existeraient toujours, au moins en traces légères, en particulier en Egypte, dans toutes les roches du désert. Il se produirait des chlorures de fer et de manganèse, que l'eau entraînerait à la surface et que les rayons solaires transformeraient en oxydes. Le ciment se formerait grâce à la grande affinité que possèdent la silice et l'acide phosphorique pour ces oxydes. De nouvelles recherches permettront seules d'établir si l'intervention des chlorures est réellement indispensable dans la marche du phénomène. D'après Linck [4], ce serait d'ailleurs non pas l'eau d'imbibition des roches, mais l'eau fournie par la rosée qui agirait, car elle renferme toujours des quantités très appréciables de nitrate d'ammonium et de chlorure de sodium.

L'écorce protectrice existe très généralement sur les grès éodévoniens du Sahara central, mais on la retrouve, bien que sous une forme atténuée, dans beaucoup de grès des régions tempérées qui offrent une composition analogue. Une croûte d'hydroxyde de fer

É, IIauc. — Traité de Géologie.

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Clirhé Kmile Haug.