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11.5 : Érosion et dépôts hydriques - Géosciences


INTRODUCTION

Les ruisseaux – toute eau courante d'un ruisseau à une rivière en furie – complètent le cycle hydrologique en renvoyant les précipitations qui tombent sur les terres vers les océans (figure 1). Une partie de cette eau se déplace à la surface et une autre se déplace à travers le sol au fur et à mesure que eaux souterraines. L'eau qui coule fait à la fois le travail d'érosion et de dépôt.


Figure 1. À mesure que les cours d'eau se dirigent vers l'océan, ils transportent des matériaux altérés.

ÉROSION ET DÉPT PAR LES COURS D'EAU

Érosion par les cours d'eau

Les cours d'eau ramassent et transportent des matériaux altérés en érodant les sédiments de leurs rives. Les cours d'eau transportent également des ions et des composés ioniques qui se dissolvent facilement dans l'eau. Les sédiments sont transportés comme :

  • Charge dissoute: La charge dissoute est composée d'ions en solution. Ces ions sont généralement transportés dans l'eau jusqu'à l'océan.
  • Charge suspendue: Les sédiments transportés sous forme de solides au fur et à mesure que le cours d'eau s'écoule sont des charges en suspension. La taille des particules pouvant être transportées est déterminée par la vitesse du cours d'eau (figure 2). Les flux plus rapides peuvent transporter des particules plus grosses. Les flux qui transportent des particules plus grosses ont une plus grande compétence. Ruisseaux avec une pente raide pente (pente) ont une vitesse plus rapide et une plus grande compétence.
  • Charge de lit: Les particules trop grosses pour être transportées en tant que charge suspendue sont heurtées et poussées le long du lit du cours d'eau en tant que charge de fond. Les sédiments de charriage ne se déplacent pas de façon continue. Ce mouvement intermittent est appelé saltation. Les cours d'eau avec des vitesses élevées et des pentes abruptes font beaucoup de coupes descendantes dans le lit du cours d'eau, ce qui est principalement accompli par le mouvement des particules qui composent la charge du lit.
  • Voici une vidéo de transport par charriage.

Étapes des flux

Lorsqu'un ruisseau coule des altitudes plus élevées, comme dans les montagnes, vers des altitudes plus basses, comme l'océan, le travail du ruisseau change. Au ruisseau amont, souvent élevé en montagne, les pentes sont raides (figure 3). Le cours d'eau se déplace rapidement et fait beaucoup de travail en érodant le lit du cours d'eau.


Figure 3. Ce ruisseau commence à la fonte des neiges des montagnes.

Lorsqu'un cours d'eau se déplace vers des zones plus basses, la pente n'est pas aussi raide. Maintenant, le ruisseau fait plus de travail en érodant les bords de ses rives. De nombreux cours d'eau développent des courbes dans leurs canaux appelées serpente (figure 4).


Figure 4. (a) Dans un méandre, un cours d'eau érode activement ses rives extérieures et dépose des matériaux le long des courbes intérieures. Cela provoque une migration latérale de ces méandres au fil du temps. (b) Ce ruisseau a déposé des matériaux plus gros tels que du gravier et des cailloux le long de la courbe intérieure d'un méandre. (c) Cette image est une carte topographique. La rivière San Juan a érodé la surface des terres alors que le plateau du Colorado se soulevait. Les méandres de la rivière ont été conservés en tant que caractéristique appelée méandres incisés.

Au fur et à mesure que la rivière se déplace sur un terrain plus plat, le cours d'eau érode les bords extérieurs de ses rives pour se tailler une plaine inondable, qui est une zone plane entourant le chenal du cours d'eau (figure 5).


Figure 5. La rivière Vistule en Pologne se jette dans sa plaine inondable.

Niveau de base est l'endroit où un ruisseau rencontre une grande étendue d'eau stagnante, généralement l'océan, mais parfois un lac ou un étang. Les cours d'eau s'efforcent de réduire leurs lits jusqu'à ce qu'ils atteignent le niveau de base. Plus l'altitude est élevée, plus le cours d'eau est éloigné d'où il atteindra le niveau de base et plus il doit couper.

Dépôt de flux

À mesure qu'un cours d'eau se rapproche du niveau de base, sa pente diminue et il dépose plus de matière qu'il n'en érode. Sur un terrain plus plat, les ruisseaux déposent des matériaux à l'intérieur des méandres. Les gisements de minéraux placers, décrits dans le chapitre sur les Minéraux de la Terre, y sont souvent déposés. La plaine inondable d'un ruisseau est beaucoup plus large et moins profonde que le chenal du ruisseau. Lorsqu'un cours d'eau se jette dans sa plaine inondable, sa vitesse ralentit et il dépose une grande partie de sa charge. Ces sédiments sont riches en nutriments et constituent d'excellentes terres agricoles (figure 6).


Figure 6. La plaine inondable du Mississippi est fortement cultivée. Les inondations peuvent anéantir les fermes et les villes, mais le ruisseau dépose également des sédiments riches en nutriments qui enrichissent la plaine inondable.

Un ruisseau en crue transporte beaucoup de sédiments. Lorsque sa pente diminue, le cours d'eau déborde de ses berges et élargit son chenal. La diminution du gradient amène le ruisseau à déposer ses sédiments, les plus gros en premier. Ces gros sédiments construisent une zone plus élevée autour des bords du chenal du cours d'eau, créant digues naturelles (figure 7).


Figure 7. Après de nombreuses crues, un ruisseau construit des digues naturelles le long de ses berges.

Lorsqu'une rivière entre dans une eau stagnante, sa vitesse ralentit jusqu'à s'arrêter. Le cours d'eau va et vient à travers la région et laisse tomber ses sédiments dans un large dépôt de forme triangulaire appelé un delta (figure 8).



Figure 8. (a) Le delta du Nil a une forme triangulaire classique, comme la lettre grecque majuscule delta. (b) Sédiments dans le delta du fleuve Jaune. Le canal principal se divise en de nombreux petits distributeurs.

Si un ruisseau dévale une pente raide sur une large vallée plate, un cône alluvial se développe (figure 9). Les cônes alluviaux se forment généralement dans les régions arides.


Figure 9. Un cône alluvial en Iran. Les montagnes sont dans le coin inférieur droit de la photo.

ÉROSION ET DÉPTS DES EAUX SOUTERRAINES

L'eau de pluie absorbe le dioxyde de carbone (CO2) au fur et à mesure qu'il tombe. Le CO2 se combine avec l'eau pour former de l'acide carbonique. L'eau légèrement acide s'enfonce dans le sol et se déplace à travers les espaces poreux du sol et les fissures et fractures de la roche. L'écoulement de l'eau souterraine est eau souterraine.

L'eau souterraine est une force d'érosion puissante, car elle agit pour dissoudre la roche solide. L'acide carbonique est particulièrement efficace pour dissoudre le calcaire de la roche.

Formation de grotte

Travaillant lentement sur de nombreuses années, les eaux souterraines se déplacent le long de petites fissures. L'eau se dissout et emporte la roche solide en agrandissant progressivement les fissures. Finalement, une grotte peut se former (figure 10).


Figure 10. Cavernes de nombreux terrains de football longs et hauts pouvant atteindre plusieurs mètres de haut se forment là où les eaux souterraines érodent les roches.

L'eau souterraine transporte les minéraux dissous en solution. Les minéraux peuvent ensuite être déposés, par exemple, sous forme stalagmites ou alors stalactites (figure 11).


Figure 11. (a) Les stalactites se forment lorsque du carbonate de calcium s'égoutte du plafond d'une grotte, formant de belles formations ressemblant à des glaçons. Le mot stalactite a un c et il se forme à partir du plafond. (b) Les stalagmites se forment lorsque le carbonate de calcium s'égoutte du plafond au sol d'une grotte, puis se développe vers le haut. Le g dans stalagmite signifie qu'il se forme sur le sol.

Si une stalactite et une stalagmite se rejoignent, elles forment un colonne. L'une des merveilles de la visite d'une grotte est d'être témoin de la beauté de ces structures étonnantes et étrangement captivantes. Les grottes produisent également une belle roche, formée de carbonate de calcium, travertin. Les eaux souterraines saturées de carbonate de calcium précipitent sous forme de calcite minérale ou d'aragonite. Les sources minérales qui produisent du travertin peuvent être chaudes, tièdes ou même froides (figure 12).


Figure 12. Le travertin est une belle forme de calcaire.

Vous pouvez explorer une grotte fantastique, Kartchner Caverns, en Arizona, en regardant cette vidéo.

Si le toit d'une grotte s'effondre, un gouffre pourrait se former. Certains gouffres sont suffisamment grands pour engloutir une ou plusieurs maisons d'un quartier (figure 13).


Figure 13. Ce gouffre s'est formé en Floride.

RÉSUMÉ DE LA LEÇON

  • Les cours d'eau érodent les terres lorsqu'ils se déplacent des altitudes plus élevées vers la mer.
  • Les matériaux érodés peuvent être transportés dans une rivière sous forme de charge dissoute, de charge en suspension ou de charge de fond.
  • Une rivière s'érode profondément lorsqu'elle est loin de son niveau de base, l'endroit où elle pénètre dans l'eau stagnante.
  • Les ruisseaux forment des virages, appelés méandres. Les vastes zones plates sont appelées plaines inondables.
  • Un delta ou un cône alluvial peut se former là où le cours d'eau laisse tomber sa charge sédimentaire.
  • Des grottes se forment sous terre à mesure que l'eau souterraine dissout progressivement la roche.

QUESTIONS DE RÉFLEXION

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Voir la vidéo: Capsule: Laltération et lérosion (Octobre 2021).