風化、または岩石の破壊は、地球上の生命を支える上で重要な役割を果たします。 風化は、私たちの惑星が広範囲の陸生植物の生命を持つことを可能にする土壌を生み出します。 新しく形成された土壌は、主に風化した岩石と鉱物粒子で構成されています。 植物が成長し、死んで、分解するにつれて、土壌は腐植土としても知られる有機物で豊かになります。 岩石が分解する速度は、いくつかの要因の影響を受けます。
ミネラル組成
化学的風化として知られる風化の1つのタイプは、影響を受ける岩石の化学組成に応じて異なる速度で機能します。 主な化学的風化プロセスの2つは、酸化と炭酸化です。 錆びとしてよく知られている酸化は、空気にさらされた岩を弱めます。 このプロセスでは、風化した玄武岩のように、赤または茶色の変色が発生します。 鉄分を多く含む岩石は、最も酸化されやすいです。 炭酸化は、大気中の二酸化炭素が水と混ざり合って弱い炭酸を形成するときに発生します。 炭酸化は主に、石灰岩や大理石などの方解石を多く含む岩石に影響を及ぼします。
格子の種類
ケイ酸塩鉱物は、繰り返しグリッドを形成するシリコンと酸素の化学的組み合わせに基づく結晶格子で構成されています。 シリコン-酸素基が互いに直接結合している場合、風化はよりゆっくりと進行します。 ただし、酸素原子の一部が中間元素に結合すると、格子の耐久性が低下します。 たとえば、風化の遅い岩石である水晶の結晶格子は、シリコンと酸素の結合のみを使用します。 対照的に、かんらん石は非常に速く風化します。 かんらん石格子では、酸素原子の多くがシリコンではなくマグネシウムまたは鉄に結合しています。
温度
気候は2つの異なる方法で風化の速度に影響を与えます。 温度が上昇すると岩石を破壊する多くの化学反応が加速するため、化学風化は暖かい環境でより速く進行します。 対照的に、物理的な風化の割合は、特に氷点下に浮かぶ涼しい地域で高くなります。 このような地域では、凍結破砕は重要な風化プロセスであり、液体の水が岩の細孔や割れ目に浸透して凍結します。
水と塩
化学的風化と物理的風化の両方が湿潤環境で最大化されます。 凍結破砕は水の利用可能性に依存し、炭酸化の化学的プロセスには水と二酸化炭素の両方が必要です。 水はまた、水力作用または酸性雨の生成を通じて岩石を直接風化させる可能性があります。 塩分が多い地域でも、塩のくさび現象により風化が進みます。 塩水が岩石に浸透すると、水が蒸発するときに塩の結晶が成長するため、小さな亀裂がこじ開けられる可能性があります。