Daugybė uolų kasdieniniame susitikime gali atrodyti nepalaužiamos ir nepakeičiamos. Tačiau uolos keičiasi. Vienas iš tų pokyčių vadinamas atmosferos poveikiu, ir per trumpą, ir per ilgą laiką jis gali stipriai pakeisti uolienas įvairiais būdais.
Kas yra uolų dūlėjimas?
Akmenų dūlėjimas apibūdina uolienų ir mineralų susilpnėjimo ir skaidymo procesą. Tai gali atsitikti dėl negyvybinių ir gyvųjų veiksnių, tokių kaip temperatūros pokyčiai, augalai ir gyvūnai, rūgštys, druskos ir vanduo, nesvarbu, kietas ar skystas. Uolienų atmosfera vyksta tam tikrą laiką. Žemės paviršiuje esančios uolienos dažniausiai oruoja greičiau nei po žeme. Oras yra vienas iš procesų, lemiančių dirvožemio gamybą.
Kokie yra oro sąlygų tipai?
Skirtingos atmosferos rūšys veikia uolas. Tai apima fizinį / mechaninį atmosferos, cheminį ir biologinį atmosferos poveikį.
Fizinis ar mechaninis atmosferos efektas iš tikrųjų skaido uolas. Vienas fizinio oro sąlygų metodas yra vandens užšaldymas ir atšildymas. Skystas vanduo gali paslysti tarp bet kokių akmenų porų ar įtrūkimų. Jei šis vanduo užšals, jis išsiplės tų uolienų viduje. Tūris gali padidėti net 10 procentų, dėl to didelis spaudimas uolienoms. Tai vadinama ledo pleištu arba kriofragūravimu, nes laikui bėgant ledas iš tikrųjų pleištus skaldo. Kai ledas ištirps ir vėl susidarys skystas vanduo, uolos dalys bus nubraukiamos kaip mažos dalelės per eroziją. Vanduo vaidina svarbų vaidmenį fiziniame ore. Jis gali patekti į uolienų ir molio poras, priversti jas išbrinkti, o tada aplink juos atsitikti sunkiau. Vanduo pakelia akmenis nuo povandeninių paviršių, o nukritę atgal ar atsitrenkę į kitas uolas, jie gali sulūžti.
Druska gali sukelti tam tikrą atmosferos poveikį, vadinamą korio atmosferos poveikiu. Kapiliariniu būdu požeminis vanduo prasiskverbia į uolų plyšius ir galiausiai išgaruoja. Taip gaunami druskos kristalai, kurie padidina slėgį uolienose. Galų gale uolos suirs. Tai gali palikti druskos kristalų duobutes, kurios primena korius. Druskos kristalizacijos dūlėjimas dažnai būna sausame klimate.
Temperatūros kraštutinumai taip pat gali paveikti uolienų atmosferą. Viena fizinio oro sąlygų rūšis vadinama terminiu stresu. Tai yra įprastas dykumų klimato veiksnys, kai dienos temperatūra yra labai karšta, o naktį temperatūra gali būti gana vėsi. Kai šis laukinis temperatūrų svyravimas kartosis pakartotinai ilgą laiką, uolienos galiausiai trupės ir pleiskanos. Šis veiksmas vadinamas šveitimu. Nutrynimas yra dar viena fizinio oro sąlygų rūšis, kai nuolat veikiant vėjo, vandens ar ledo trinčiai, palaipsniui atsiskleidžia uolos ir jos suskaidomos.
Kita pagrindinė atmosferos rūšis yra cheminis atmosferos poveikis. Cheminis atmosferos poveikis dažnai atsiranda dėl vandens ir temperatūros sąveikos aplinkoje su uolienose esančiais mineralais. Cheminio oro sąlygomis faktinė uolienų molekulinė struktūra pasikeičia. Vienas iš pavyzdžių yra tai, kai anglies dioksidas susijungia su vandeniu ir sukuria karbonizaciją, kuri suteikia anglies rūgštį. Anglies rūgštis savo ruožtu ištirps kalkakmenį, kuris laikui bėgant daro požeminius kalkakmenio urvus.
Oksidacija yra tam tikros rūšies cheminis atmosferos poveikis, kai uolienos, kuriose yra geležies, reaguos su deguonimi ir vandeniu ir sukels rūdis. Rūdys yra klasikinės raudonai oranžinės spalvos geležies spalvos. Šis rūdis nudėvės uolas. Hidratacijos metu faktinės uolienos cheminės jungtys pasikeis nuo vandens absorbcijos. Tokiu būdu vanduo keičia anhidritą į gipsą. Hidratacija taip pat lemia uolos deformaciją. Dehidratacijos metu vanduo pašalinamas iš uolos, pavyzdžiui, kai vanduo pašalinamas iš limonito ir susidaro hematitas. Vykdant hidrolizę, mineralai keičiasi veikiant rūgščiam vandeniui, kad susidarytų tirpalai, pavyzdžiui, sūraus vandens tirpalas. Cheminis atmosferos poveikis, hidrolizuojant lauko špatą, taip pat sudaro labai paplitusius molio mineralus ir kvarcą. Hidrolizuojant šarminį lauko špatą arba ortoklazą, taip pat gali susidaryti kaolinitas ir kitos medžiagos. Dėl visų šių cheminių procesų padidėja uolienų atmosfera. Cheminiai atmosferos reiškiniai yra dažnesni ir greičiau įvyksta atogrąžų regionuose dėl karščio ir gausaus lietaus vandens.
Biologinis atmosferos poveikis yra tam tikro tipo atmosferos poveikis, atsirandantis dėl augalų, gyvūnų ir net mikrobų įtakos. Pavyzdžiui, medžių sėklos laikui bėgant suskaidys uolas, kai išaugs į subrendusius medžius. Medžių šaknys nuolat plis ir plyš uolose. Kasant gyvūnus, tokius kaip kurmiai, taip pat gali suskaidyti akmenis. Net ant žemės esantys gyvūnai keliaudami per žemę gali ardyti uolienas. Tiek gyvi, tiek irstantys augalai ir grybai daro įtaką uolienoms, gamindami anglies rūgštį. Kerpių grybai siekia suskaidyti uolienas, kad išsiskirtų mineralai, ir simbiotiniai dumbliai naudojasi šiais mineralais. Šis procesas veda į akmenų skylutes. Net mažos bakterijos gali atlaikyti ir pakeisti mineralų kiekį uolienose! Laikui bėgant visa biologinių organizmų veikla lemia didesnę uolienų atmosferą.
Santykis tarp atmosferos ir erozijos
Kai laikui bėgant uolos susidėvi, jas gali nunešti vėjas ar vandens telkiniai. Šis procesas vadinamas erozija. Erozija linkusi atsirasti uolienose, kurios atlaikė Žemės paviršių. Tiek oras, tiek erozija yra paplitę visur Žemėje, o jų derinys ilgą laiką kardinaliai keičia paviršių.
Žymūs oro sąlygų pavyzdžiai
Pasaulyje yra daugybė uolienų atmosferos poveikio pavyzdžių, įskaitant keletą pagrindinių orientyrų.
Ar žinojote, kad didžiausią kanjoną žemėje padarė vanduo? Didysis kanjonas Jungtinėse Valstijose milijonus metų buvo iškaltas dabartine forma dėl uolų, ypač Kolorado upės, dūlėjimo. Kitas atmosferos poveikio pavyzdys yra šveitimas, vedantis į reljefo formas, vadinamus gimtosios kietos dalimis. Šios kupolinės struktūros dažniausiai būna atogrąžų aplinkoje; vienas pavyzdžių yra Sugarloaf kalnas Brazilijoje.
Kalkakmenio urvai yra oro sąlygų pavyzdys. Cheminis atmosferos efektas suformavo didžiulę Carlsbad Caverns nacionalinio parko (JAV) urvų sistemą.
Šiaurės Amerikos Apalačių kalnai kadaise buvo aukštesni už Everesto kalną. Daugelį milijonų metų oro sąlygos ir erozija dėvėjo šiuos kalnus žemesnėje, lygesnėje grandinėje, kokia yra šiandien.
Nuostabu manyti, kad atmosfera nuo chemikalų, augalų ir gyvūnų bei bet kokio dydžio mikrobų, lietus ir vėjas gali labai pakeisti kraštovaizdį!
Kaip oro sąlygos veikia aplinką
Akmenų dūlėjimas vaidina lemiamą vaidmenį aplinkos pusiausvyroje. Kai uolos nuo aštrių daiktų tampa lygesnės, jos yra pasirengusios prisidėti prie dirvožemio susidarymo. Puvusios augalų ir gyvūnų medžiagos, bakterijos ir atgyvenę mineralai duoda derlingą dirvą. Kuo daugiau dirvožemyje yra medžiagų rūšių, įskaitant susidariusius uolienų gabalus, tuo dirvožemis bus derlingesnis. Tai svarbu auginant augalus ir todėl svarbu ūkininkams, auginantiems maistą žmonėms ir gyvūnams. Jei dirvožemyje nėra plataus biologinių ir mineralinių komponentų mišinio, jis nebus toks derlingas ir kai kuriais atvejais gali neturėti jokio derlingumo.
Žmonių veiksmai gali padidinti oro sąlygų greitį. Dėl iškastinio kuro oro taršos susidaro rūgštūs lietūs, kurie nualina tokias uolienas kaip marmuras ir kalkakmenis bei visus iš jų pagamintus pastatus ar paminklus. Sumažinus iškastinio kuro gamybos oro taršą, galima išvengti rūgščių lietų daromos žalos aplinkai.
