Altération, érosion et transport des sédiments

L'altération décompose la roche sur place, l'érosion enlève le matériau désagrégé, et le transport le déplace à travers le paysage jusqu'à son dépôt final sous forme de sédiments.

Definition

L'altération est la décomposition sur place de la roche par des processus physiques et chimiques, l'érosion est l'enlèvement des particules résultantes, et le transport des sédiments est leur déplacement par l'eau, le vent, la glace ou la gravité vers un site de dépôt.

Scope

Ce thème couvre la production et le mouvement des sédiments : l'altération physique et chimique, les agents d'érosion, et les modes de transport par l'eau, le vent, la glace et la gravité, incluant la relation entre l'énergie du flux et la taille des grains. Il constitue la partie amont du système sédimentaire.

Core questions

• Quels processus physiques et chimiques décomposent la roche ?
• Qu'est-ce qui détermine si une particule d'une taille donnée est érodée, transportée ou déposée ?
• Comment les différents agents de transport trient et façonnent-ils les sédiments ?

Key theories

La compétence et la relation de Hjulström

Les expériences de Hjulström ont établi une relation entre la vitesse du flux et le fait que les grains d'une taille donnée soient érodés, transportés ou déposés, montrant que les particules fines et cohésives nécessitent des vitesses plus élevées pour être érodées que pour être maintenues en suspension.

Les régimes d'altération et le climat

L'altération physique domine dans les environnements froids et arides, tandis que l'altération chimique prédomine dans les environnements chauds et humides ; le climat exerce donc un contrôle de premier ordre sur le taux et les produits de la décomposition des roches.

Mechanisms

L'altération physique fragmente la roche par des processus tels que la gélifraction et l'exfoliation, tandis que l'altération chimique modifie les minéraux par dissolution, hydrolyse et oxydation, produisant des argiles et des ions dissous. Les particules érodées se déplacent sous forme de charge de fond, de charge en suspension ou de charge dissoute selon la taille des grains et l'énergie du flux ; à mesure que l'énergie de transport diminue, les grains les plus grossiers se déposent en premier, triant les sédiments par taille.

Clinical relevance

L'altération et l'érosion régulent la formation des sols et la productivité agricole, les charges sédimentaires qui affectent les réservoirs et la qualité de l'eau, et les risques de glissements de terrain et d'érosion, tandis que les produits dissous de l'altération des silicates influencent le cycle du carbone à long terme et le climat.

History

L'étude quantitative du transport des sédiments a débuté avec les travaux de Gilbert et d'autres sur les rivières au XIXe siècle, a progressé grâce au diagramme érosion-dépôt de Hjulström de 1935 et aux études de Bagnold au milieu du siècle sur le transport éolien et hydrique, et se poursuit dans la géomorphologie basée sur les processus et la modélisation de la surface terrestre modernes.

Key figures

• Filip Hjulström
• Ralph Bagnold
• Grove Karl Gilbert

Seminal works

• hjulstrom1935

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre l'altération et l'érosion ?

L'altération est la décomposition de la roche sur place, sans mouvement significatif, tandis que l'érosion est l'enlèvement et le transport du matériau décomposé loin de sa source.