Verwitterung ist der Prozess der Natur, der auf Gesteine einwirkt – sie zersetzt, ihre Farbe ändert oder sie aufbricht. Sie können von "Verwitterung" aller möglichen Dinge hören, von Häusern bis hin zu Kraftfahrzeugen, aber im wissenschaftlichen Kontext ist die Bedeutung geologisch.
Verwitterung kann durch die Einwirkung von Wasser, Luft, Pflanzen, Tieren und verschiedenen Chemikalien erfolgen. Mechanische Verwitterung ist das Zerlegen von Gesteinen in kleinere Stücke, ohne die Zusammensetzung der Mineralien im Gestein zu verändern. Diese kann in vier Grundtypen unterteilt werden – Abrieb, Druckentlastung, thermische Expansion und Kontraktion sowie Kristallwachstum.
Verwitterungsarten
Chemische Verwitterung beinhaltet Veränderungen in der Zusammensetzung des Gesteins oder an der Oberfläche des Gesteins, die dazu führen, dass das Gestein seine Form oder Farbe ändert. Die bei der chemischen Verwitterung beteiligten Prozesse können Kohlendioxid, Sauerstoff, Wasser und Säure umfassen.
Sei es durch chemische Verwitterung oder durch eines der später besprochenen mechanischen Verwitterungsverfahren, einmal Gesteine zu kleineren Kieselsteinen zerkleinert werden, können sie einer anderen Art der Verwitterung unterliegen – Erosion. Erosion entsteht, wenn diese vergleichsweise kleinen Erdbrocken von Wind, Wasser oder Eis mitgerissen werden. Das Wasser kann in Form von Regen vorliegen und kann auch aus menschlichen Kräften wie der Bewässerung von Feldfrüchten resultieren.
Abriebbewitterung
Zur Abriebbewitterung gehört auch die Bewitterung, die aus grundlegenden Aufprallkräften resultiert. Wenn ein Stein aus der Höhe stürzt, kann er bei der Landung nicht nur in kleinere Stücke zerbrechen, sondern auch andere Steine beschädigen. Abrieb entsteht auch durch Sandkörner oder Kieselsteine – Gegenstände, die früher Teil größerer Gesteine waren selbst – vom Wind über die Oberflächen größerer Gesteine geblasen, langsam beschädigt und verunstaltet im Laufe der Zeit.
Frostwirkung wird als eine Form von Abrieb- und Stoßschäden angesehen. Wenn Wasser gefriert, dehnt es sich um etwa 9 Prozent aus, und die Kraft, die das Eis auf das umgebende Gestein ausübt, ist tatsächlich viel stärker als die Zugfestigkeit, die diese Gesteine verwenden, um ihm zu widerstehen. Eis setzt sich schließlich durch und das Gestein, das es umschließt, bricht zusammen.
Druckentlastung Bewitterung
Druckentlastende Verwitterung tritt auf, wenn tief unter der Erde Gesteine normalerweise einem enormen Druck von allen ausgesetzt sind Seiten eine Abnahme dieses Umgebungsdrucks infolge von Kräften wie Erosion an der Oberfläche. Wenn das umgebende Gewicht unter einen kritischen Wert reduziert wird, beginnt das Gestein zu brechen aufgrund von Differenzdrücke über verschiedene Teile davon, was zu einer Scherung führt, die normalerweise parallel zum Felsoberfläche. Manchmal ragen diese unter Druck gesetzten Gesteinsbrocken über die Erdoberfläche.
Thermische Expansion und Kontraktion Bewitterung
Diese Art der Verwitterung entsteht durch die Ausdehnung und Kontraktion von Gestein beim Erhitzen bzw. Abkühlen. (Insofern verhält sich Gestein wie Wasser, jedoch ohne den Phasenwechsel von fest zu flüssig oder umgekehrt umgekehrt.) Dies ist von besonderer Bedeutung bei Gesteinen, die aus Kristallen aus mehr als einem Material bestehen, wie z Granit. Bei genügend Expansions- und Kontraktionszyklen beginnt das Gestein schließlich zu brechen.
Es wird angenommen, dass Gesteine in Gebieten mit großen Temperaturschwankungen, wie beispielsweise solchen, in denen Waldbrände jährlich auftreten, anfälliger für diese Art von Verwitterung sind.
Kristallwachstum Verwitterung
Kristallwachstumsverwitterung tritt auf, wenn verschiedene Substanzen ionisch miteinander verbunden werden, um Salze zu bilden, von denen Natriumchlorid (NaCl) oder Kochsalz nur ein Beispiel ist. Wenn sich diese Salze in den Felsspalten bilden und zu wachsen beginnen, fast wie bei Lebewesen, üben sie größere und größerer Druck auf die sie begrenzenden Felswände, am stärksten in einer Richtung senkrecht zur Spalte Wände. Dieser Druck führt letztendlich zur Rissbildung des Gesteins und dessen mechanischem Abbau.
