Mechanische Verwitterung bezieht sich auf physikalische Prozesse, die die Struktur von Gesteinen aufbrechen. Die mechanische Verwitterung unterscheidet sich von der chemischen Verwitterung, dem Prozess, bei dem Gesteine durch Reaktionen zwischen Chemikalien innerhalb und außerhalb des Gesteins abgebaut werden. Die Auswirkungen der mechanischen Verwitterung können Sie fast überall beobachten. Neben einigen der beeindruckendsten Felsformationen der Erde ist die mechanische Verwitterung verantwortlich für die rissigen und geglätteten Gesteine, die man überall findet.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Beispiele für mechanische Verwitterung sind Frost- und Salzverkeilen, Entladen und Abblättern, Wasser- und Windabrieb, Stöße und Kollisionen sowie biologische Einwirkungen. Alle diese Prozesse brechen Gestein in kleinere Stücke, ohne die physikalische Zusammensetzung des Gesteins zu verändern.
Frost- und Salzkeile
Eine der häufigeren Formen der mechanischen Verwitterung ist die Frostverkeilung. Dies geschieht, wenn Wasser in die kleinen Löcher und Lücken in den Felsen eindringt. Wenn das Wasser in der Lücke gefriert, dehnt es sich aus und spaltet die vorhandenen Lücken in breitere Risse. Wenn das Wasser taut, lassen die breiteren Spalten noch mehr Wasser in das Gestein eindringen und gefrieren. Über Monate oder Jahre wiederholte Frostkeilungen lassen mikroskopisch kleine Lücken im Gestein zu großen Rissen werden.
Bei der Salzverkeilung dringt auch Wasser in das Gestein ein. Wenn salzhaltiges Wasser aus einer Felsspalte verdunstet, bleibt das Salz zurück. Im Laufe der Zeit baut sich Salz auf, wodurch ein Druck entsteht, der die Lücken erweitert und schließlich das Gestein spaltet.
Entladen und Peeling
Viele Gesteine bilden sich tief unter der Erdoberfläche unter Bedingungen starken Drucks; Hunderte von Tonnen Gestein oder Eis drücken oft auf sie. Wenn die Gesteine über diesen Gesteinen erodieren oder das Eis darüber schmilzt, führt die Freisetzung dieses Gewichts dazu, dass sich das Gestein nach oben ausdehnt und an seiner Spitze reißt. Das Entladen erfolgt, wenn sich das darüber liegende Gewicht löst. Wenn sich ein Gestein auf diese Weise ausdehnt und bricht, kann sich die Oberseite des Gesteins in Platten aufspalten, die vom freigelegten Gestein abrutschen. Dieser Vorgang wird Peeling genannt.
Wasser- und Windabrieb
Abrieb tritt auf, wenn die Oberfläche von Gesteinen Wasser oder Wind ausgesetzt ist. Diese Elemente tragen winzige Sediment- oder Gesteinspartikel, die dann mit der Gesteinsoberfläche kollidieren. Wenn diese Partikel an der Gesteinsoberfläche reiben, brechen sie winzige Stücke des Gesteins ab. Mit der Zeit nutzt sich der Abrieb ab und glättet sowohl große als auch kleine Steine.
Aufprall und Kollision
Die mechanische Verwitterung resultiert aus dramatischeren und plötzlichen physikalischen Prozessen. Bei einem Erdrutsch oder einer Lawine verbeult oder zerschmettert fallende Materie Felsen innerhalb und unterhalb des Falls. Herabfallende Steine brechen durch Kollision mit darunter liegenden Gesteinen oder werden geglättet, indem sie ähnlich wie Abrieb gegen andere Steine rollen.
Interaktionen mit Organismen
Wechselwirkungen mit Organismen verursachen auch physikalische Verwitterung. Wenn Sie jemals einen Bürgersteig gesehen haben, der sich aufgrund einer Baumwurzel eingeknickt hat, haben Sie diesen Vorgang in Aktion gesehen. Wurzeln wachsen in kleine Räume und Risse im Fels; wenn sie sich ausdehnen, üben sie Druck auf das sie umgebende Gestein aus und erweitern die Risse. In kleinerem Maßstab senden Flechten winzige Ranken in die Zwischenräume zwischen Gesteinsmineralien, lösen die Partikel und trennen sie schließlich vom Hauptkörper des Gesteins.
Auch Tiere tragen zur mechanischen Verwitterung bei. Grabende Tiere wie Maulwürfe brechen Felsen unter der Erde auf, während die Bewegung von Tieren auf Oberflächengestein die Oberfläche des Gesteins zerkratzen oder Druck ausüben kann, der dazu führt, dass das Gestein bricht.