L’altération chimique est un processus qui se produit lorsque l’eau, l’air ou les acides entraînent des modifications chimiques des minéraux contenus dans les roches. Ces changements provoquent la dissolution des roches ou leur transformation en de nouveaux éléments. Contrairement à l’altération mécanique, l’altération chimique peut modifier la composition des roches altérées. La solution, l’oxydation, l’hydratation, la carbonatation et l’hydrolyse sont tous des exemples de ce type d’altération.
La solution se produit lorsqu’un solvant comme l’eau se décompose et dissout la roche. L’eau peut avoir de multiples effets d’altération chimique sur les roches. Lorsque les minéraux contenus dans la roche absorbent de l’eau et se dilatent, la structure de la roche devient instable. Cet effet est connu sous le nom d’hydratation.
Bien que la plupart des minéraux ne soient pas solubles dans l’eau pure, nombre d’entre eux s’altèrent rapidement lorsque même de petites quantités d’acide sont présentes. L’eau est naturellement rendue acide en se combinant avec du dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone est présent en petites quantités dans l’atmosphère terrestre, ce qui peut provoquer de l’acidité sous la pluie. La respiration des animaux et la décomposition de la matière organique peuvent ajouter du dioxyde de carbone au sol, ce qui rend les eaux souterraines légèrement acides. La carbonatation se produit lorsque le dioxyde de carbone réagit avec les minéraux des roches pour les dissoudre ou les affaiblir.
L’oxydation se produit lorsque l’oxygène de l’air se combine avec des minéraux dans une roche pour former de nouveaux composés chimiques. La rouille est un exemple d’oxydation. L’oxygène est abondant dans l’atmosphère, mais l’oxydation se produit lentement à moins que de l’eau ne soit présente. L’oxygène dissous dans l’eau provoque la plupart des altérations par oxydation.
L’hydrolyse a lieu lorsque les minéraux d’une roche réagissent chimiquement à l’hydrogène présent dans l’eau de pluie. Cela provoque la formation de nouveaux composés, affaiblissant la structure de la roche. Lorsque le granit subit une hydrolyse, par exemple, le feldspath contenu dans la roche se transforme en matériau argileux, fragilisant la roche.
Lorsque l’hydrolyse se produit, la roche est affectée de l’extérieur vers l’intérieur. De nombreux facteurs affectent le taux d’altération chimique à la surface d’une roche. Si la roche contient des fissures ou des fractures, l’altération aggravera ces failles. La composition chimique du matériau parent affecte également le taux d’altération. Certains minéraux sont plus vulnérables à de telles formes d’altération ; par exemple, la roche connue sous le nom de basalte s’altère rapidement en raison des minéraux chimiquement instables qu’elle contient.
L’altération chimique est plus répandue dans les environnements tropicaux que dans les environnements arctiques ou arides. Des quantités élevées de précipitations, des températures plus chaudes et de faibles taux d’évaporation créent une atmosphère qui encourage l’altération chimique. Les particules avec une plus grande surface sont plus à risque d’altération chimique que les particules de plus petite surface. Étant donné que l’altération chimique affecte la surface d’une pierre, plus la surface de la pierre est grande, plus l’effet de l’altération peut être important. Les organismes tels que les champignons ou les algues qui peuvent se développer sur les roches peuvent favoriser une augmentation rapide de l’altération par rapport aux roches non affectées par ces organismes.