Im Laufe der Zeit zerlegen Naturkräfte große Gesteinsvorkommen in kleinere Fragmente und reduzieren schließlich festes Gestein zu Kies und kleineren Partikeln. Dieser Prozess läuft in mehreren Stufen ab und kann je nach Umgebungsbedingungen extrem lange dauern. Der Prozess kann tief unter der Erde beginnen, aber sobald eine Gesteinsablagerung den Elementen ausgesetzt ist, kann sich der Prozess beschleunigen.
Reibung und tektonische Kräfte
Einige der ersten Kräfte, die mit dem Abbau von Gestein beginnen können, sind unterirdische tektonische Kräfte. Wenn sich die Platten der Erdkruste gegeneinander bewegen, erzeugen sie Reibung und Druck, und zwischen diesen Platten gefangenes Gestein kann brechen und sich in kleinere Bruchstücke zermahlen. Wenn eines der Bruchstücke an die Oberfläche gelangt, kann es zu Verwitterung kommen, dem nächsten Schritt im Abbauprozess.
Chemische Verwitterung
Chemische Verwitterung tritt auf, wenn ein Gestein auf eine Flüssigkeit oder ein Gas trifft, das es beschädigt. Zum Beispiel wird jedes Gestein, das der Luft ausgesetzt ist, einer Oxidation unterzogen, bei der der Sauerstoff in der Luft mit metallischen Elementen reagiert, um Rost zu verursachen. Dieser Prozess verleiht eisenoxidreichen Böden eine rötliche Farbe. In ähnlicher Weise kann die Einwirkung von Wasser bestimmte Arten von Mineralien verändern, wie bei der Hydrolyse, die Feldspat in Ton umwandelt. Feldspat ist das am häufigsten vorkommende Mineral im Gestein. Gelöstes Kohlendioxid im Regenwasser kann Kohlensäure bilden, die Mineralien wie Calcit abbaut – ein kalziumhaltiges Mineral, das in Kalkstein vorkommt. Diese chemischen Prozesse können Gesteine weiter schwächen und sie anfälliger für andere Kräfte machen.
Physikalische Verwitterung
Physikalische Kräfte können auch Gesteine verwittern. Wasser, das in den Rissen des Gesteins gefriert, dehnt sich aus, drückt die Mineralvorkommen auseinander und lässt sie brechen. Ebenso können sich die Wurzeln von Pflanzen beim Wachsen in das Gestein einarbeiten, und der durch ihre Expansion verursachte Druck kann das Gestein in kleinere Stücke zerbrechen. Extreme Temperaturextreme können dazu führen, dass sich Gesteine ausdehnen und zusammenziehen, was die Belastung der Bruchlinien erhöht und dazu führt, dass sie auseinanderbrechen.
Wind- und Wassererosion
Sobald die Verwitterung Gesteine beschädigt und abgebaut hat, können die Erosionskräfte die Umverteilung des Materials übernehmen. Wind und Wasser, das über Felsen streicht, können kleine Partikel aufnehmen und sie stromabwärts von der ursprünglichen Lagerstätte wegtragen. Im Laufe der Zeit kann Erosion Berge in Hügel verwandeln, Mutterboden in die Ozeane tragen und Kanäle in festes Gestein schnitzen. Wissenschaftler glauben zum Beispiel, dass eine der Hauptkräfte, die den Grand Canyon geformt haben, die Erosion war – aufgrund des Wassers des Colorado Fluss, der leichte Erde und Kalkstein von der Oberfläche wegträgt, und der Wind bläst Staub und kleinere Partikel durch die resultierenden Kanäle.