Mis põhjustab kaare murenemist?

Ülemaailmselt üsna haruldased looduslikud kivivõlvid kutsuvad esile intriige ja aukartust alati, kui inimesed nendega kokku puutuvad. Need kivivibud tühja ruumi kohal - sageli alasti, mõnikord taimestikuga kaetud - demonstreerivad ilmastiku ja erosiooni maiseid võimeid. Kaared, mis laiema määratluse järgi hõlmavad ka kivisildu, on välja töötatud mitmesugustes seadetes ja olukordades - alates Sahara kõrbest kuni Ameerika edelaosa tagamaani -, kuid paljud jagavad põhilisi geoloogilisi omadusi tagasilood.

Koos massilise raiskamise ja erosiooniga on ilmastikuolud üks kolmest peamisest denudatsiooni geoloogilisest protsessist, mille käigus kivi lagundatakse ja transporditakse. Ilmastikuga kaasnevad tehniliselt mehaanilised, keemilised ja bioloogilised jõud, mis lammutavad kivimi, kuid need jõud seda ei tee eemaldage saadud killud ulatuslikult - "puhastamine" toimub raskusjõu mõjul, näiteks massi raiskamise korral või vee ja tuule korral, nagu erosioonis. Ilmastik on peamine tööriist, mille abil kaared vormitakse, sageli koorimise teel - kus terved plaadid ja lokid kivimitest, moodustades lõpuks „aknad“ ja lõpuks võib-olla ka suured augud - ja vesi on peamine agent.

Väljapaistev jõud, mis loob kaari nii kuivas kui ka nonariidses keskkonnas, on külmakiilumine, omamoodi mehaaniline ilmastik. Vesi valgub looduslikesse kivimite ühenduskohtadesse ja külmub jääks, laiendades luumurdu. Pärast jää sulamist tungib vedel vesi sügavamale kivimimassi, et külmuda ja luurata. Aastatuhandete jooksul võib selline pakase kiilumine kaljunõu sisikonna kaare moodustamiseks soolestikku rookida. Sellega seotud protsess, soolade kiilumine, on kõrbetes tähelepanuväärne: kivimilõhedest lehtedest aurustunud vesi soolakristallide taga, mis võivad sarnaselt jääga avaldada jõudu, mis muutub pöördumatuks ja lagunevaks aeg

Vesi toimib kaare loomisel ka erosioonjõuna. Erosioon on denudatsiooni protsess, mis erineb ilmastikust; lisaks kivimi enda aktiivsele purustamisele viib erosioon ka ilmastiku viljad - kivirahnad ja munakivid - nende päritolust eemale. Eroosiv oja võib välja süvendada väljaulatuva kivi all; kui oja voolab edasi oma kätetöö all, nimetatakse kivimit looduslikuks sillaks, loodusliku kaare spetsiifiliseks vormiks. Piki rannajoont võivad kiirenevad ookeanilained merekaljudest välja võlvida - nagu Šotimaa Orkney rannikul või USA läänerannikul.

Muude geoloogiliste toimingutega saab määrata kaare moodustava ilmastiku. Näiteks Utah'i kaguosas asuvas Archesi rahvuspargis, mis sisaldab maailma suurimat pinnavormide kogu, aluskivist soolakihtide ebastabiilsuse tõttu pealmine liivakivi tekitas kivimite liitumist ja kokkupuuteid, mis muutsid kihid haavatavamaks ilmastikuolud. Keemiline murenemine toimib sageli koos mehaanilise murenemisega kaaride loomiseks - seal, kus hapendatud vihmavesi lahustab karbonaatkivi. Geoloogid on minevikus ekslikult määranud tuule kui peamist kaare moodustavat erosiooni tekitajat, kuid järgnevad uuringud näitavad, et see pole nii. Tõenäoliselt ei moodusta tuul kivivõlve, kuid suudab tuuletõmbejõu hõõrdumise abil olemasolevaid lihvida ja võib-olla laiendada, samuti eemaldada väikeste kulunud praht.