Altération en boules de basaltes

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Florence Kalfoun

ENS Lyon / DGESCO

27/02/2006

Résumé

Basaltes altérés en boules, ancienne carrière de Gergovie (Puy de Dôme).


Figure 1. Altération en boules d'un basalte, Gergovie (Puy de Dôme)

Altération en boules d'un basalte, Gergovie (Puy de Dôme)

L'Éducation Nationale en général, et Planet-Terre depuis quelques semaines s'intéressent beaucoup à l'altération des granites, à la morphologie en boules qui en résulte…

Mais beaucoup oublient qu'il n'y a pas que les granites qui s'altèrent et forment des boules. Toutes les roches silicatées s'altèrent, et toute roche sans structuration interne (sans schistosité, ni joint de stratification…) peut donner une altération en boule.

C'est par exemple le cas des basaltes quand ceux-ci ne sont pas structurés par une prismation.

Les photographies 1 à 3 montrent trois vues de plus en plus éloignées prises dans une ancienne carrière exploitant un basalte miocène à Gergovie (63). On notera les superbes boules dans les photos 1 et 2, avec même la structure en pelure d'oignon caractéristique sur la photo 1. Les photographies 4 et 5 situent cet affleurement sur des images Google Earth.

Figure 2. Altération en boule d'un basalte, Gergovie (63)

Altération en boule d'un basalte, Gergovie (63)


Figure 4. Vue de la région de Clermont-Ferrand (CF)

Vue de la région de Clermont-Ferrand (CF)

La croix rouge montre l'emplacement de la carrière de Gergovie, au SE du plateau du même nom. On peut remarquer la faille de Limagne (entre A at B) qui sépare la Limagne (à droite) du plateau granitique (à gauche)


Figure 5. Vue rapprochée du plateau de Gergovie

Vue rapprochée du plateau de Gergovie

G représente le village de Gergovie, CF Clermont-Ferrand, et la croix rouge la position de la carrière.


Cette altération des roches silicatées, granites comme basaltes, qui contiennent du calcium dans leurs feldspaths, pyroxènes … a une influence sur le cycle du carbone, car cette altération consomme du CO2 atmosphérique dissous dans les eaux d'altération.

Quel est l'effet de cette altération des silicates sur le CO2 atmosphérique?

Si l'on prend le plagioclase qui est plus fréquent des silicates des granites comme des basaltes, on peut résumer le bilan de son altération de la façon suivante :

2 Al2Si2O8Ca + 4 CO2 + 6 H2O → 2 Ca2+ + 4 HCO3 - + Si4O10Al4(OH)8

Al2Si2O8Ca étant le pôle calcique des plagioclases calciques (anorthite) et Si4O10Al4(OH)8 la plus simple des argiles, la kaolinite.

On voit donc que cette altération consomme 2 CO2 atmosphériques pour mettre en solution 1 Ca2+. C'est deux fois plus que la simple dissolution des calcaires (CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3 -) qui ne consomme qu'un seul CO2 atmosphérique.

Comme nous le verrons, cette différence a un rôle majeur dans les variations du taux de CO2 atmosphérique.