Οι διαδικασίες που καταστρέφουν και αποδυναμώνουν τα ορυκτά της γης είναι γνωστές ως καιρικές συνθήκες. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση, στην οποία παρασύρονται τεράστια τμήματα βράχων και πετρών, αλλάζοντας τοπία. Ο φυσικός καιρός μεταβάλλει τη δομή των πετρωμάτων, ενώ ο χημικός καιρός μεταβάλλει τη χημική τους δομή.
Τι είναι ο φυσικός καιρός;
•••Σχεδιαστικές φωτογραφίες / Σχεδιαστικές φωτογραφίες / Getty Images
Φυσικές καιρικές συνθήκες, ή μηχανικές καιρικές συνθήκες, αναφέρεται σε διεργασίες που καταστρέφουν ή καταστρέφουν τη φυσική δομή του βράχου και της πέτρας χωρίς να τις αλλάζουν χημικά. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει διαδικασίες με τις οποίες ο βράχος σπάει ή θρυμματίζεται. για παράδειγμα, όταν πέφτουν βράχοι συντρίβονται μεταξύ τους και διαλύονται. Ο φυσικός καιρός αναφέρεται επίσης στην αργή φθορά ή στην εξομάλυνση των πετρωμάτων από την έκθεση στα στοιχεία. Για παράδειγμα, σε τριβή, ο άνεμος ή το νερό μεταφέρει μικρά σωματίδια πετρωμάτων που ξύνονται σε λείους, μεγαλύτερους βράχους που αγγίζουν. Αυτό μπορεί να προκαλέσει διάβρωση μεγάλης κλίμακας με την πάροδο του χρόνου - για παράδειγμα, οι μεγάλοι βράχοι ψαμμίτη εκτίθενται όταν το λιγότερο ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες σχιστόλιθο που τους γειτονεύει αφαιρείται.
Τύποι φυσικών καιρικών συνθηκών
•••den-belitsky / iStock / Getty Images
Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους φυσικών καιρικών συνθηκών είναι σφήνα. Η σφήνα συμβαίνει όταν μια ουσία βγαίνει σε ρωγμές ή τρύπες σε βράχο και επεκτείνεται προς τα έξω. Αυτό διευρύνει αυτές τις ρωγμές και τρύπες και μπορεί να προκαλέσει τη διάσπαση του βράχου. Αυτό μπορεί επίσης να συμβεί σε εκτεθειμένο τούβλο. Το παγωμένο νερό, το κρυσταλλώνοντας αλάτι και οι αναπτυσσόμενες ρίζες των φυτών είναι κοινές αιτίες σφήνωσης.
Σε απολέπιση, βράχοι που σχηματίζονται υπό τεράστια πίεση κάτω από τη Γη φέρονται στην επιφάνεια. Χωρίς την ακραία πίεση, οι κορυφές αυτών των πετρωμάτων επεκτείνονται και χωρίζονται από τον βράχο κάτω από αυτά. Η απολέπιση παράγει κομμάτια από πέτρα σαν γρανίτη ή μάρμαρο.
Τι είναι ο χημικός καιρός;
•••Davis McCardle / Digital Vision / Getty Images
Ενώ ο φυσικός καιρός αλλάζει τη δομή ενός βράχου, χημικές καιρικές συνθήκες υποβαθμίζει ένα βράχο αλλάζοντας τη χημική σύνθεση των ορυκτών που το συνθέτουν. Όλοι οι βράχοι αποτελούνται από μεταλλικά στοιχεία, κρυσταλλικές δομές που αποτελούνται από τα βασικά στοιχεία. Τα στοιχεία σε αυτά τα ορυκτά μπορούν να αντιδράσουν με ουσίες γύρω τους - όπως νερό ή οξυγόνο - και να αλλάξουν τη χημική σύνθεση του ορυκτού. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτή η χημική αλλαγή θα κάνει τα μέταλλα στο βράχο να είναι δομικά ασθενέστερα και πιο ευάλωτα στη φυσική καιρική.
Τύποι χημικών καιρικών συνθηκών
•••John Foxx / Stockbyte / Getty Images
Ίσως έχετε δει ένα σκουριασμένο κομμάτι σιδήρου. Ο σίδηρος σχηματίζει μαλακή και εύθραυστη σκουριά - οξείδιο του σιδήρου - όταν εκτίθεται στον αέρα, μια διαδικασία που ονομάζεται οξείδωση. Πολλά μέταλλα περιέχουν σίδηρο και μπορούν να αποδυναμωθούν από την οξείδωση. Σε υδρόλυση, τα ορυκτά απορροφούν νερό στη δομή τους, καθιστώντας τα λιγότερο πυκνά και, επομένως, πιο ευάλωτα στις καιρικές συνθήκες. Ο γύψος, για παράδειγμα, σχηματίζεται από την απορρόφηση νερού.
Ο πιο γνωστός τύπος καιρού είναι οξύνιση, στα οποία οξέα όπως το νιτρικό οξύ ή το ανθρακικό οξύ απομακρύνουν τις χημικές ουσίες σε ένα ορυκτό. Οξινη βροχή περιέχει αυτά τα είδη των καιρικών οξέων. Μία χημική ουσία που αντιδρά εύκολα με οξέα είναι το ασβέστιο. Το ασβέστιο βρίσκεται σε ασβεστόλιθο και μάρμαρο, επομένως η όξινη βροχή προκαλεί σημαντική ζημιά σε μνημεία και αγάλματα.