Skály umístěné na povrchu Země nebo v jeho blízkosti jsou nepřetržitě rozkládány přirozeným procesem známým jako zvětrávání. Zvětrávání rozkládá horniny mechanickými, chemickými a biologickými mechanismy. Tyto procesy často spolupracují, aby dosáhly konečného zvětrávání dané horniny. Tyto povětrnostní síly mohou postupem času vyrovnat celé hory nebo vybojovat mohutné jeskyně.
Základní informace o zvětrávání
Příroda má dvě primární ničivé síly: zvětrávání a erozi. Zvětrávání zahrnuje rozpad a rozklad hornin. K tomu dochází na povrchu nebo v jeho blízkosti a vždy k tomu dochází tam, kde se nachází skála. Eroze na druhé straně zahrnuje zabudování a přepravu produktů zvětrávání mobilním agentem, jako je vítr nebo voda. Zvětrávání produkuje menší kousky horniny, které mohou mít buď složení podobné mateřské hornině, nebo jiné.
Fyzické zvětrávání
Fyzické zvětrávání zahrnuje rozpad horniny mechanickými prostředky, obvykle změnami teploty a tlaku. Výsledné kousky si zachovávají své původní složení. Jedním z primárních mechanismů fyzického zvětrávání přírody je mrázování. Voda vniká do skály prasklinami a pak zmrzne. To způsobí expanzi s tlaky až 4,3 milionu liber na čtvereční stopu, což má za následek fragmentaci hornin. K odlupování nebo vykládce dochází, když je tlak na skálu snížen v důsledku pozvednutí nebo eroze. Snížený tlak způsobí rozpínání horniny, což má za následek fragmentaci. Tepelná roztažnost a krystalizace jsou také metody, při nichž je hornina mechanicky zvětrávána.
Chemické zvětrávání
Chemické zvětrávání zahrnuje rozpad horniny chemickými prostředky, což znamená, že vnitřní struktura horniny se mění přidáním nebo odstraněním prvků. Výsledné kousky mají jiné složení. K rozpuštění nebo loužení dochází, když se určité minerály rozpustí v kyselé vodě, jako je halit a kalcit. K oxidaci dochází, když se kyslík spojí s křemičitany obsahujícími železo za vzniku rzi. To je běžné u mafických hornin, které mají feromagnesiánské složení. K hydrolýze dochází, když se vodík, obvykle z kyseliny uhličité, spojuje s křemičitanovými minerály a vytváří jíl.
Biologické zvětrávání
Biologické zvětrávání zahrnuje rozklad horniny chemickými nebo fyzikálními činiteli organismů. Výsledné kousky si mohou, ale nemusí zachovat své původní složení. Klíčení kořenů je běžný typ biologického zvětrávání. K tomu dochází, když kořeny proniknou skálou a pokračují v růstu. Expanzní tlak způsobuje fragmentaci. Činnost zvířat, jako je hrabání, může také vést k fragmentaci. I když se jedná o příklady fyzikálního biologického zvětrávání, existují také typy chemického biologického zvětrávání. Například lišejník, houba a plíseň mohou vylučovat kyseliny, které mění chemické složení horniny. Organické nečistoty mohou také způsobit chemické zvětrávání. K tomu dochází, když se uhlík uvolní během rozkladu. Tento uhlík se může spojit s vodou za vzniku slabé kyseliny.