A mindennapi találkozások során sok kő törhetetlennek és megváltoztathatatlannak tűnhet. A sziklák azonban változásokon mennek keresztül. Az egyik ilyen változást időjárásnak nevezzük, rövid és hosszú időtartamok alatt is számos módon drasztikusan megváltoztathatja a kőzeteket.
Mi az a sziklák mállása?
A kőzetek mállása leírja a kőzetek és ásványi anyagok gyengülésének és lebontásának folyamatát. Ez nem élő és élő tényezőkön keresztül is megtörténhet, például hőmérsékletváltozások, növények és állatok, savak, sók és víz, akár szilárd, akár folyékony. A kőzetek mállása egy bizonyos ideig zajlik. A Föld felszínén található kőzetek általában gyorsabban időznek, mint a föld alatt. Az időjárás az egyik folyamat, amely talajtermeléshez vezet.
Milyen típusú időjárási viszonyok vannak?
Különböző típusú időjárás befolyásolja a sziklákat. Ide tartoznak a fizikai / mechanikus mállás, a kémiai és a biológiai mállás.
A fizikai vagy mechanikai időjárási viszonyok tulajdonképpen bitekre bontják a sziklákat. A fizikai időjárási viszonyok egyik módja a víz fagyasztása és felolvasztása. Folyékony formában a víz elcsúszhat a sziklák bármely pórusa vagy repedése között. Ha ez a víz megfagy, akkor a sziklákon belül kitágul. A térfogat akár 10 százalékkal is növekedhet, nagy nyomást gyakorolva a sziklákra. Ezt nevezzük jég-ékelésnek vagy kriofrakciónak, mert a jég valójában a sziklákat szétválasztja. Amikor a jég megolvad és újra folyékony vizet képez, a kőzet egyes részeit apró darabokként lesöpörik az erózió révén. A víz nagy szerepet játszik a fizikai időjárásban. Bejuthat a kőzet és az agyag pórusaiba, megduzzadhat, majd a nehezebb kőzetet képes körülöttük időzíteni. A víz felemeli a sziklákat a víz alatti felületekről, és amikor visszaesnek, vagy más kőzetekbe ütköznek, megszakadhatnak.
A só egyfajta mállást eredményezhet, amelyet méhsejtes mállásnak neveznek. A talajvíz kapilláris hatással sziklarepedésekbe szivárog és végül elpárolog. Ez sókristályokat eredményez, amelyek növelik a kőzetek nyomását. Végül a sziklák elromlanak. Ez olyan sókristálygödröket hagyhat maga után, amelyek hasonlítanak a lépekre. A sókristályosodástól származó időjárás gyakran száraz éghajlaton található.
A szélsőséges hőmérsékleti viszonyok befolyásolhatják a kőzetek időjárását is. A fizikai időjárás egyik típusát hőterhelésnek nevezzük. Ez gyakori tényező a sivatagi éghajlaton, ahol a nappali hőmérséklet nagyon meleg, míg az éjszakai hőmérséklet meglehetősen hűvös lehet. Amikor ez a vad hőmérséklet-ingadozás hosszú időn át ismételten megtörténik, a kőzetek végül omladozni és hámlani fognak. Ezt a műveletet hámlásnak hívják. A kopás a fizikai időjárás egy másik típusa, amelyben a szél, a víz vagy a jég által okozott súrlódásnak való folyamatos kitettség fokozatosan feltárja a sziklákat és lebontja azokat.
Az időjárás másik fő típusa a vegyi időjárás. A kémiai időjárás gyakran a víz és a hőmérséklet hőmérséklete és a kőzetekben található ásványi anyagok kölcsönhatásából ered. Kémiai időjárás esetén a kőzetek tényleges molekuláris összetétele megváltozik. Ennek egyik példája, amikor a szén-dioxid vízzel kombinálva szénsavat eredményez, amely szénsavat eredményez. A szénsav pedig feloldja a mészkövet, amely idővel földalatti mészkőbarlangokat hoz létre.
Az oxidáció a kémiai mállás egyik fajtája, amelyben a vas tartalmú kőzetek oxigénnel és vízzel reagálnak, rozsdához vezetve. A rozsda a klasszikus vöröses-narancssárga színben jelenik meg. Ez a rozsda megkopja a sziklákat. A hidratálás során a kőzet tényleges kémiai kötése megváltozik a víz felszívódásától függően. A víz ily módon gipszre változtatja az anhidritet. A hidratálás kőzetdeformációhoz is vezet. A kiszáradás során a vizet eltávolítják a kőzetből, például ha a vizet eltávolítják a limonitból, és így hematit képződik. A hidrolízis során az ásványi anyagok savanyú víz hatására megváltoznak oldatok, például sósvíz oldatok előállítása céljából. A földpát hidrolízise révén bekövetkező kémiai időjárás a nagyon gyakori agyagásványokat és kvarcot is előállítja. Az alkáli földpát vagy az ortoklaz hidrolízise szintén kaolinit és más anyagok képződését eredményezheti. Mindezek a kémiai folyamatok a kőzetek megnövekedett időjáráshoz vezetnek. A kémiai időjárás gyakoribb és a trópusi régiókban gyorsabban fordul elő, a hő és az esőből származó bőséges víz miatt.
A biológiai időjárás az időjárás egy olyan típusa, amely növényi, állati és akár mikrobiális hatásokból származik. Például a fa magjai idővel széttöri a sziklákat, amikor érett fákká nőnek. A fák gyökerei folyamatosan terjednek és repedéseket okoznak a sziklákban. Az olyan állatok ásása, mint az anyajegyek, sziklákat is lebonthatnak. Még a föld feletti állatok is képesek sziklákat lebontani, amikor a föld felett utaznak. Az élő és a pusztuló növények és gombák egyaránt hatással vannak a kőzetekre azáltal, hogy szénsavat termelnek. A zuzmóban található gombák a kőzetek lebontására törekszenek az ásványi anyagok felszabadítása érdekében, és a szimbiotikus algák részt vesznek ezekben az ásványokban. Ez a folyamat lyukakhoz vezet a sziklákban. Még az apró baktériumok is képesek időjárás-változásra és a kőzetek ásványianyag-tartalmának megváltoztatására! Idővel a biológiai élőlények által végzett összes aktivitás fokozza a kőzetek mállását.
Az időjárás és az erózió kapcsolata
Ha a kőzetek idővel múlnak, a szél vagy a víztestek elsöpörhetik azokat. Ezt a folyamatot eróziónak nevezzük. Az erózió általában a Föld felszínén mállott kőzetekben fordul elő. Mind az időjárás, mind az erózió mindenütt elterjedt a Földön, és ezek kombinációja hosszú ideig drasztikusan megváltoztatja a felszínt.
Nevezetes példák az időjárási viszonyokra
Számos példa van a sziklák mállására az egész világon, beleértve néhány főbb nevezetességet.
Tudta, hogy a föld legnagyobb kanyonját víz tette? Az Egyesült Államokban található Grand Canyon-t évmilliók alatt faragták jelenlegi formájába, a víz, különösen a Colorado folyó miatti sziklák időjárás miatt. Az időjárási viszonyok másik példája a hámlás, amely a született keménységeknek nevezett talajformákhoz vezet. Ezek a kupolás szerkezetek általában trópusi környezetben fordulnak elő; az egyik példa a brazíliai Sugarloaf Mountain.
A mészkőbarlangok az időjárás miatti példák. A vegyi időjárás okozta óriási barlangrendszert alakította ki az Egyesült Államokban, a Carlsbad Caverns Nemzeti Parkban.
Az észak-amerikai Appalache-hegység valamikor magasabb volt, mint az Everest-hegy. Az időjárás és az erózió sok millió év alatt viselte ezeket a hegyeket a mai alsó, simább láncba.
Elképesztő azt gondolni, hogy a vegyi anyagok, a növények és az állatok, valamint a bármilyen méretű mikrobák időjárása, az eső és a szél olyan hatalmas változásokat okozhat a tájon!
Hogyan befolyásolja az időjárás a környezetet
A kőzetek mállása döntő szerepet játszik a környezet egyensúlyában. Ha a sziklákat az éles tárgyaktól a simábbakig mállják, akkor készek hozzájárulni a talajképződéshez. A bomlott növényi és állati anyagok, baktériumok és viharvert ásványi anyagok termékeny talajt eredményeznek. Minél többféle anyag van a talajban, beleértve a viharvert kőzetdarabokat is, annál termékenyebb lesz a talaj. Ez fontos a növénytermesztés szempontjából, és mint ilyen, fontos azoknak a gazdálkodóknak, akik táplálékot termelnek az emberek és az állatok számára. Ha a talaj nem tartalmaz mind a biológiai, mind az ásványi összetevők széles keverékét, akkor nem lesz olyan termékeny, és egyes esetekben hiányozhat bármilyen termékenység.
Az emberi fellépés növelheti az időjárás okozta sebességet. A fosszilis üzemanyagok levegőszennyezése savas esőkhöz vezet, amelyek megkopják a sziklákat, például a márványt és a mészkövet, valamint az ezekből készült épületeket vagy műemlékeket. A fosszilis tüzelőanyagok előállítása által okozott levegőszennyezés csökkentése hozzájárulhat a savas esőzés által a környezet további károsodásának megelőzéséhez.