Как работи замръзването и размразяването?

Скалите може да изглеждат невероятно твърди, но, както почти всичко останало в природата, в крайна сметка се износват. Учените наричат ​​този процес, при който природните сили поглъщат скали и те отново се утаяват, изветряйки се. Има много различни материали, които разяждат скалите с течение на времето, включително вода. Като се има предвид нейната повсеместност, водата е един от най-честите агенти на изветрянето на скалите, особено когато замръзва и се топи с течение на времето. Все пак има много други атмосферни агенти, които изяждат скалата.

Има три вида изветряване на скалите, но цикълът на замръзване-размразяване попада в категорията на механичното (наричано още физическо) изветряване. Според Georgia Perimeter College, механичното изветряване е процес, при който агентът за изветряне се носи далеч при скала, без да променя минералния й състав или молекулярната й структура (както се случва с ръждата или окисление). Скала, изветрена чрез механично изветряване, е химически идентична преди и след процеса, само размерът и формата му са различни.

Както съобщава Водната енциклопедия, водата се разширява с 9 процента, когато замръзне. Това прави цикъла на замразяване-размразяване мощен агент за атмосферни влияния. Ако например водата проникне в пукнатина в скала, замръзне за една нощ и след това се стопи отново сутрин, разширяването на леда през нощта ще направи пукнатината по-голяма. На сутринта тази вода ще се стопи, но тъй като пукнатината е по-голяма, вече може да поеме повече вода. Същата нощ този още по-голям обем вода ще се разшири, което ще направи пукнатината още по-голяма. С течение на времето този процес на замразяване-размразяване лесно кара парчетата от скалата да се отчупят на по-малки фрагменти.

Цикълът на замръзване-размразяване е това, което дава на водата способността да разчупва скалите, но процесът понякога се нарича и измръзване. И двата термина са приемливи.

Цикълът на замръзване и размразяване обаче не е единственият начин водата да разяжда скалите. Реките и потоците могат да разяждат скалите, тъй като водите им носят отломки и други утайки, които непрекъснато се изливат върху повърхността на скалата и я износват. Един от най-известните примери за изветряне на скали в света, Гранд Каньон в Аризона, е резултат от тази форма на механично изветряване на водата. Само водата обаче не е изваяла каньона, тъй като вятърът, както и други химични процеси, допринасят и за контурите и цветовете, според Държавния университет в Аризона.

Големият каньон е резултат от множество форми на атмосферни влияния, създаващи сегашната си форма. Цветовете му се дължат на химическото изветряване, при което действителният минерален състав на скалата се разпада.

Друга форма на атмосферни влияния, биологично изветряване, се случва, когато живите същества променят скалите. Корените на дърветата и растенията, подобно на цикъла на замръзване-размразяване, използват пукнатините в скалите и докато растат, изтласкват скалата.