Altération des minéraux et formation des sols

L'altération des minéraux et la formation des sols décrivent la dégradation chimique des minéraux constitutifs des roches et la genèse des sols, libérant des éléments et produisant les minéraux secondaires qui dominent la réactivité du sol.

Definition

Les processus chimiques par lesquels les minéraux se dissolvent et se transforment lors de l'altération et contribuent à la formation et à l'évolution des sols.

Scope

Ce sujet couvre la dissolution et la transformation des minéraux primaires par l'eau, les acides et l'activité biologique, la formation d'argiles et d'oxydes secondaires, ainsi que les aspects chimiques du développement des sols. Il relie l'altération à l'apport de nutriments, à la génération d'alcalinité et à la régulation à long terme du dioxyde de carbone.

Core questions

• Quelles réactions sont à l'origine de l'altération chimique des minéraux ?
• Quels minéraux secondaires se forment lors du développement des sols ?
• Comment l'altération fournit-elle des nutriments et consomme-t-elle du dioxyde de carbone ?
• Qu'est-ce qui contrôle les taux d'altération sur le terrain ?

Key theories

Hydrolyse et altération favorisée par les acides

Les silicates et autres minéraux primaires s'altèrent principalement par hydrolyse et par dissolution favorisée par les protons et les ligands, libérant des cations basiques et de la silice, et formant des argiles et des oxydes qui régissent la chimie du sol.

Mechanisms

Les acides carboniques et organiques ainsi que l'eau attaquent les surfaces minérales, brisant les liaisons et libérant des ions ; les produits se reprécipitent sous forme d'argiles secondaires et d'oxydes de fer et d'aluminium. La consommation de protons lors de l'altération des silicates génère de l'alcalinité, reliant ainsi l'altération au cycle du carbone à long terme.

Clinical relevance

L'altération fournit des nutriments, construit les minéraux secondaires réactifs qui retiennent les contaminants, et offre un tampon naturel contre l'acidification, tout en réduisant le dioxyde de carbone atmosphérique sur des échelles de temps géologiques.

History

La compréhension géochimique de l'altération s'est développée avec les travaux de Goldschmidt sur la distribution des éléments et les études du XXe siècle sur la cinétique de dissolution des minéraux et la genèse des sols.

Key figures

• Victor Goldschmidt

Seminal works

• sposito2008
• vanLoon2017

Frequently asked questions

Comment l'altération des roches affecte-t-elle le climat ?

L'altération des silicates consomme du dioxyde de carbone sous forme d'acide carbonique, agissant sur des échelles de temps géologiques comme un régulateur lent du dioxyde de carbone atmosphérique.