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Géodynamique externe



c'est quoi la géodynamique externe ?

C’est l’évolution exogène de la terre autrement dit ce sont tous les processus de surface
-         météorisation ( du climat )
-         érosion ( soit altération ou désagrégation)
-         la sédimentation : cycle de la roche ( de la roche mère d’origine magmatique ou volcanique => roche sédimentaire
-         voici le cycle de la roche
cours géodynamique externe




Les milieux marins et les milieux continentaux


Milieux marins :
Milieux littoraux :plage et plate-forme littorale )
Milieux de talus sous marin
Bassin et fosse océanique
Milieux continentaux :
Milieux aériens,sols, pentes : éboulis,coulées de solifluxion
Vallé torrentielle alluvions , piedmonts,milieux glaciaires, dépôts éoliens, milieux aquatiques, rivière lacs marécages

Quelles sont les agents de la géodynamique externe ?


La surface de la terre est en perpétuelle transformation, elle est modelée par trois agents principaux ( l’eau,le vent, la gravité) et d’autres agents ( la glace,les êtres vivants … )

         L’érosion

des continents entraîne une diminution de l'épaisseur de la croûte continentale qui, en vertu du principe de la compensation des masses, causera une remontée isostatique

         l'ablation

d'une tranche de matériaux  à la surface d'un continent entraîne un rééquilibrage des masses; il y a remontée de l'ensemble de la lithosphère continentale
En contrepartie, la surcharge due à l'addition de sédiments sur la lithosphère océanique crée un enfoncement qu'on appelle de la subsidence
Érosion => Transport => dépôt

Nombreux agents et facteurs de la géodynamique externe :


L’érosion :

ensembles des phénomènes qui façonnent les formes du relief de la terre
Elle dépend des interactions entre la topographie,l’atmosphère, l’hydrosphère et la biosphère.
Elle comporte trois phases : liées les uns aux autres : l’ablation,le transport et l’accumulation
Ce qu’on appelle : le cycle de l’érosion.

Diagramme de Hjulström
transportation by traction:par traction, by suspestion: par suspension,settling velocity: vitesse de sédimentation,erosion velocity:vitesse d'érosion


Principaux aspects de l’érosion continentale :


Altération – désagrégation :

La destruction du continent constitue la source principale des matériaux sédimentaires.
Ce phénomène intéresse aussi bien les roches magmatiques que les roches métamorphiques et sédimentaires.

la désagrégation mécanique :

Elle produit la fragmentation des roches sans modifier la nature des minéraux
les variations de température entraînant la dilatation ou la contraction des roches induisant l’éclatement de la roche suite aux variations de volume.
- l’action du gel
Variation de température

 Thermoclastie :

dilatation et contraction des minéraux

 Cryoclastie :

 gel dégel des eaux interstitielles

 Déplacement des glaciers :

 farine glaciaire
         Elle est particulièrement importante sous les climats désertiques à haute température
         Elle est également grande sous les climats humides à très basse température(gel dégel).
         Elle est responsable de l'accumulation des manteaux d'éboulis caractéristiques des zones désertiques et des montagnes.



Altération chimique :


Elle s’attaque à la structure même
 des minéraux
         Le rôle de l'eau dans l’altération est très important car c’est un très bon solvant par les extrémités positives ou négatives de sa molécule qui peuvent s'attacher aux ions négatifs ou positifs
         Elle existe deux types de mécanisme d’altération :
        - altération biochimique qui fait intervenir l’activité des organismes vivants (sols)
        - altération géochimique est plus répandue dans les régions aux climats chaud et humides.

Principales réactions d'altération


         Hydrolyses,
         oxydations,
         hydratations,
         décarbonatations
Ca CO 3 + CO 2 + H 2 O ------> Ca (CO 3 H) 2 soluble
Acide carbonique
Les éléments solubles sont lessivés.
Les parties insolubles restent sur place, se recombinent
et forment des minéraux de néoformation, principalement
des argiles

         a) Dissolution
         Ce processus physique simple intéresse les roches salines : sel gemme, potasse et gypse
         b) Oxydation et réduction

         Les oxydations intéressent surtout le fer qui passe de l'état ferreux à l'état ferrique.
      olivine + oxygène ----> oxyde ferrique + silice
      Fe2SiO4 + 1/2 O2 -----> Fe2O3 + Si O2

         Les réductions sont plus rares; elles interviennent dans les milieux hydromorphes et produisent en particulier le passage du fer ferrique au fer ferreux soluble.
         c) Hydratation
         C'est une incorporation de molécules d'eau à certains minéraux peu hydratés contenus dans la roche comme les oxydes de fer;
          elle produit un gonflement du minéral et donc favorise la destruction de la roche.

         d) Hydrolyse
         Les hydrolyses sont les principales réactions d'altération.
         Elle concerne l’attaque des roches et la destruction des minéraux par des eaux pures ou chargées en CO2.
         Une réaction générale d'hydrolyse peut donc s'écrire :
Minéral primaire+ Eau   ---->   Minéral secondaire +Solution de lessivage.

Les hydrolyses peuvent être totales ou partielles

Les hydrolyses totales : le minéral est détruit en plus petits composés possibles (hydroxydes, ions)

 Cas d'un feldspath sodique, l'albite :

(Al2O3, 3H2O)NaAlSi3O8  + 8 H2O  -------->     Al(OH)3   +  3 H4SiO4    +    (Na+, OH-)
          Albite                     +   eau                     gibbsite     +  [acide silicique   +   ions]
                                                                          précipité           solution de lessivage
Les hydrolyses partielles : la dégradation est partielle et donne directement des composés silicatés (argiles). Ces composés diffèrent selon les conditions de milieu (abondance de l'eau).

 Cas d'un feldspath sodique, l'albite :

NaAlSi3O8 +   1 H2O    ----------->     Si2O5Al2(OH)4     +     4 H4SiO4     +     2 (Na+, OH-)
 Albite         +       eau                              kaolinite           +  [acide silicique   +       ions]
                                                                                                                                                         Solution de lessivage
Les facteurs contrôlant la nature des argiles formées :
Trois facteurs principaux déterminent la nature des argiles formées. Il s'agit de :






         e) Carbonatation
         Formation de carbonates à partir de CO2 dissous dans les eaux acides. (L’air en est très riche)
         Cette eau acide attaque certaines roches comme les calcaires et les dolomies et les ions K+ et OH- libérés par hydrolyses des feldspaths peuvent réagir avec H2CO3 et donne :
         2KOH + H2CO3   à K2CO3 + 2H2O



Décarbonatation


         formation des Karsts

         Le karst est un paysage façonné dans des roches solubles carbonatées. Ce n'est pas une roche mais bien un paysage qui peut se développer dans le calcaire (principalement), le marbre, la dolomie ou encore la craie. Les paysages karstiques sont caractérisés par des formes de corrosion de surface, mais aussi par le développement de cavités par les circulations d'eaux souterraines.











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