Image de la semaine | 28/01/2013

Les taffonis du Cap de Creus (Espagne), de la côte de Namibie et de l'île d'Elbe

28/01/2003

Auteur(s) / Autrice(s) :

  • Alexandre Aubray
    Agrégé de SVT
  • Cyril Langlois
    ENS de Lyon - Préparation à l'agrégation SV-STU

Publié par :

  • Olivier Dequincey
    ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Altération - érosion par l'humidité, le vent et les embruns : érosion alvéolaire et taffonis.

Taffonis dans un micaschiste, Cap de Creus (Espagne)
Figure 1. Taffonis dans un micaschiste, Cap de Creus (Espagne) — ouvrir l’image en grand

Ces taffonis centimétriques affectent un micaschiste à andalousites (les andalousites ne sont pas visibles ici) donnant une structure alvéolaire à la roche. Les taffonis laissent voir la schistosité du micaschiste.

Ce michaschiste compose la plus grande partie du Cap de Creus qui présente des taffonis de tailles millimétriques à métriques sur toute son étendue géographique.

Cet article, traitant des processus d'altération – érosion par les embruns, vient s'associer à ceux portant sur la cryoclastie (Galets islandais fracturés par cryoclastie), sur les chaos granitiques (La naissance des chaos granitiques, La Pierre Branlante des Monts de Blond (87) et autres chaos granitiques, Altération, érosion en boule et chaos granitiques : Devils Marbles Conservation Reserve, Australie, Les chaos de granite rose de Ploumanac'h et de Trégastel (Côtes d'Armor), Chaos granitiques bretons à boules en place et à réseaux de diaclases encore visibles, Paysages granitiques dans l'Altaï mongol) et sur la formation des inselbergs (du Voltzberg (Suriname), d'Uluru (Australie) et des Kata Tjuta).

Sur les bords de mer, les roches peuvent présenter des structures dues à l'altération et l'érosion (cf. ci-dessus). Avant de détailler les processus responsables de la mise en place de ces structures, il est important de préciser la différence entre altération et érosion. La littérature n'étant pas claire, il convient, lorsque ces termes sont employés, de donner la définition entendue par l'auteur. Dans cet article, l'altération est l'ensemble des processus physico-chimiques conduisant à la perte de liaison des éléments chimiques et à la déstabilisation des minéraux des roches, et l'érosion désigne l'ensemble des processus de mobilisation et de transport de ces éléments ou minéraux.

La formation de ces cavités dans les roches appelées taffonis (du corse tafone, trou) est une conséquence de l'altération–érosion par les embruns subie par ces roches. Ces structures se mettent en place là ou préexistent des fractures de la roche. Plusieurs processus combinés conduisent à la formation de ces structures.

  • L'haloclastie – du grec hals, sel, et klastos, brisé – désigne la fragmentation de la roche par la formation de sels à partir des ions contenus dans l'eau de mer, lors de l'évaporation au soleil de l'eau salée déposée par les embruns. L'évaporation de l'eau dans les fractures de la roche conduit à la formation de cristaux (halite ou gypse) qui créent une surpression sur les minéraux environnant et désolidarisent les minéraux de la roche.

  • L'hydrolyse est l'altération des minéraux par l'eau, qui conduit à la libération des produits ioniques d'hydrolyse et la néoformation de minéraux secondaires argileux (donc plus friables).

  • La thermoclastie – du grec thermos, chaleur, et klastos, brisé – correspond à la fragmentation par l'action de l'eau dans les pores qui subit une dilatation thermique (changement de volume) avec les variations de température, créant localement une surpression. Les sels formés subissent aussi ce phénomène, or ils présentent un fort coefficient de dilatation thermique, ce qui conduit là encore à une surpression sur les minéraux environnants.

  • Les réactions chimiques entre minéraux : l'eau de mer et les ions qu'elles contient réalisent avec les minéraux des roches des échanges chimiques qui déstabilisent les réseaux cristallins et augmentent l'altérabilité de la roche.

Tableau 1. Composition en ions de l'eau de mer (en pourcentage massique)

Composition en ions de l'eau de mer (en pourcentage massique)
Cl− Na+ SO42− Mg2+ Ca2+ K+
55 % 30,6 % 7,7 % 3,7 % 1,2 % 1,1 %

Les embruns et la pluie lessivent et transportent ensuite les fragments des minéraux et les éléments chimiques ; les vents côtiers, parfois violents, peuvent évider les points bas des cavités et entraîner dehors les grains de sable qui stagnaient au fond. Tout cela forme les cavités observées sur les photographies ci-dessous.

Au Cap de Creus, les images montrent qu'il y a plus de taffonis dans le micaschiste que dans les pegmatites, ce qui signale une altération différentielle selon la lithologie.

Les taffonis se rencontrent, en particulier, sur tous les littoraux des milieux secs soumis aux embruns et aux vents. Ils sont les plus abondants dans les roches "granulaires" isotropes et à grain fin comme les granites à grains fins et les microgranites, mais les figures ci-dessus montrent qu'ils peuvent aussi exister dans les roches mécaniquement anisotropes comme les micaschistes.

On retrouve, ci-dessous, ces taffonis en climat plus sec sur granites (Namibie) ou plus à l'Est sur micro-granites (île d'Elbe).