Daudzi ikdienas sastapšanās ieži var šķist nesalaužami un nemaināmi. Klintīs tomēr notiek izmaiņas. Vienu no šīm izmaiņām sauc par atmosfēras iedarbību, un gan īsā, gan ilgākā laika posmā tā dažādos veidos var krasi mainīt akmeņus.
Kas ir iežu laika apstākļi?
Akmeņu atmosfēras iedarbība raksturo iežu un minerālu vājināšanās un sadalīšanās procesu. Tas var notikt gan ar nedzīviem, gan dzīviem faktoriem, piemēram, temperatūras izmaiņām, augiem un dzīvniekiem, skābēm, sāļiem un ūdeni, neatkarīgi no tā, vai tas ir ciets vai šķidrs. Akmeņu atmosfēras iedarbība notiek noteiktā laika periodā. Uz Zemes virsmas klintis mēdz būt ātrāk nekā pazemē. Laika apstākļi ir viens no procesiem, kas izraisa augsnes ražošanu.
Kādi ir laika apstākļu veidi?
Dažādi laika apstākļu veidi ietekmē akmeņus. Tie ietver fizisko / mehānisko atmosfēras iedarbību, ķīmisko un bioloģisko atmosfēras iedarbību.
Fiziskā vai mehāniskā atmosfēras iedarbība akmeņus faktiski sadala daļās. Viena no fiziskās atmosfēras iedarbības metodēm ietver ūdens sasaldēšanu un atkausēšanu. Šķidrā veidā ūdens var paslīdēt starp jebkurām akmeņu porām vai plaisām. Ja šis ūdens sasalst, tas izplešas šo iežu iekšienē. Tilpums var palielināties pat par 10 procentiem, radot lielu spiedienu uz akmeņiem. To sauc par ledus ķīļošanu vai kriofrakciju, jo ledus laika gaitā faktiski sašķeļ klintis. Kad ledus atkusīs un atkal izveidos šķidru ūdeni, ieža daļas erozijas ceļā tiks slauktas kā mazi gabaliņi. Ūdens spēlē galveno lomu fiziskajos laika apstākļos. Tas var iekļūt akmeņu un māla porās, likt tām uzbriest un pēc tam laika apstākļiem ap cietāku klinti. Ūdens paceļ akmeņus no zemūdens virsmām, un, nokrītot atpakaļ uz leju vai atsitoties pret citiem akmeņiem, tie var salūzt.
Sāls var izraisīt laika apstākļu veidu, ko sauc par šūnveida laika apstākļiem. Gruntsūdeņi ar kapilāru iedarbību iesūcas klinšu plaisās un galu galā iztvaiko. Tādējādi rodas sāls kristāli, kas palielina spiedienu akmeņos. Galu galā ieži sadalīsies. Tas var atstāt sāls kristālu bedrītes, kas līdzinās šūnām. Laika apstākļi no sāls kristalizācijas laika apstākļiem bieži sastopami sausā klimatā.
Temperatūras galējības var ietekmēt arī iežu laika apstākļus. Vienu fizisko atmosfēras veidu sauc par termisko stresu. Tas ir izplatīts faktors tuksneša klimatā, kur dienas temperatūra ir ļoti karsta, savukārt nakts temperatūra var būt diezgan vēsa. Kad šīs savvaļas temperatūras svārstības atkārtojas ilgākā laika posmā, ieži galu galā drūp un pārslās. Šo darbību sauc par pīlingu. Nodilums ir vēl viens fiziskas laika apstākļu veids, kurā pastāvīga vēja, ūdens vai ledus berzes iedarbība pakāpeniski atklāj un noārda akmeņus.
Vēl viens nozīmīgs laika apstākļu veids ir ķīmiskā laika apstākļu iedarbība. Ķīmisko atmosfēras iedarbību bieži izraisa ūdens un temperatūras mijiedarbība vidē ar minerāliem iežos. Ķīmiskajā atmosfērā faktiskais iežu molekulārais sastāvs mainās. Viens piemērs ir gadījums, kad oglekļa dioksīds apvienojas ar ūdeni, radot karbonizāciju, kas dod ogļskābi. Oglekļa skābe savukārt izšķīdinās kaļķakmeni, kas laika gaitā padara pazemes kaļķakmens alas.
Oksidēšana ir ķīmiska atmosfēras iedarbība, kurā ieži ar dzelzs saturu reaģēs ar skābekli un ūdeni, izraisot rūsu. Rūsa ir klasiska sarkanīgi oranža krāsa dzelzs krāsā. Šī rūsa nolietos akmeņus. Hidratācijas laikā faktiskās iežu ķīmiskās saites mainīsies no ūdens absorbcijas. Ūdens šādā veidā maina anhidrītu par ģipsi. Hidratācija arī noved pie klinšu deformācijas. Dehidratācijas laikā ūdens tiek noņemts no akmens, piemēram, kad ūdens tiek noņemts no limonīta, veidojot hematītu. Hidrolīzē minerālvielas mainās, pakļaujoties skābam ūdenim, lai iegūtu šķīdumus, piemēram, sālsūdens šķīdumu. Ķīmiskā atmosfēras iedarbība, izmantojot laukšpata hidrolīzi, arī padara ļoti izplatītos māla minerālus un kvarcu. Sārma laukšpata vai ortoklaza hidrolīzes rezultātā var veidoties arī kaolinīts un citas vielas. Visi šie ķīmiskie procesi izraisa pastiprinātu akmeņu atmosfēras iedarbību. Ķīmiskā atmosfēras iedarbība ir biežāk sastopama un tropu reģionos notiek ātrāk karstuma un lietus bagātīgā ūdens dēļ.
Bioloģiskā atmosfēras iedarbība ir laika apstākļu veids, ko izraisa augu, dzīvnieku un pat mikrobu ietekme. Piemēram, koku sēklas laika gaitā sadalīs akmeņus, izaugot par nobriedušiem kokiem. Koku saknes nepārtraukti izplatīsies un plaisās akmeņos. Rakot dzīvniekus, piemēram, dzimumzīmes, var arī noārdīt akmeņus. Pat virszemes dzīvnieki, ceļojot pa zemi, var nojaukt akmeņus. Gan dzīvie, gan sabrukušie augi un sēnītes ietekmē akmeņus, ražojot ogļskābi. Ķērpju sēnes darbojas, lai noārdītu akmeņus, lai izdalītu minerālvielas, un simbiotiskās aļģes piedalās šajos minerālos. Šis process noved pie akmeņu caurumiem. Pat sīkas baktērijas var izraisīt laika apstākļu izmaiņas un mainīt minerālu saturu iežos! Laika gaitā visa bioloģisko organismu aktivitāte izraisa pastiprinātu akmeņu atmosfēras iedarbību.
Saistība starp atmosfēras iedarbību un eroziju
Kad akmeņi laika gaitā nolietojas, tos var aizslaucīt vējš vai ūdenstilpes. Šo procesu sauc par eroziju. Erozijai ir tendence notikt akmeņos, kas nokrita uz Zemes virsmas. Gan atmosfēras iedarbība, gan erozija ir izplatīta visur uz Zemes, un to kombinācija ilgu laiku krasi maina virsmu.
Ievērojami laika apstākļu piemēri
Visā pasaulē ir daudz akmeņu atmosfēras iedarbības piemēru, tostarp daži galvenie orientieri.
Vai zinājāt, ka lielāko kanjonu uz zemes veidoja ūdens? Lielais kanjons Amerikas Savienotajās Valstīs miljoniem gadu tika izkalts tā pašreizējā formā, pateicoties ūdeņu, it īpaši Kolorādo upes, laika apstākļiem. Vēl viens laika apstākļu piemērs ir atslāņošanās, kas noved pie tā, ka zemes formas tiek sauktas par dzimtām cietēm. Šīs kupolveida struktūras mēdz notikt tropu vidē; viens piemērs ir Sugarloaf Mountain Brazīlijā.
Kaļķakmens alas ir laika apstākļu piemērs. Ķīmiskais atmosfēras efekts veidoja milzīgo alu sistēmu Karlsbādas dobu nacionālajā parkā, Amerikas Savienotajās Valstīs.
Apalaču kalni Ziemeļamerikā savulaik bija augstāki par Everesta kalnu. Laika apstākļi un erozija daudzu miljonu gadu laikā nēsāja šos kalnus zemākajā, vienmērīgākajā ķēdē, kāda tā ir šodien.
Ir pārsteidzoši domāt, ka atmosfēras iedarbība no ķīmiskām vielām, augiem un dzīvniekiem un jebkura lieluma mikrobiem, kā arī lietus un vējš var ainavā mainīt tik milzīgas izmaiņas!
Kā laika apstākļi ietekmē vidi
Akmeņu laika apstākļiem ir izšķiroša loma vides līdzsvarā. Kad akmeņi ir izturīgi no asiem priekšmetiem līdz vienmērīgākiem, tie ir gatavi dot ieguldījumu augsnes veidošanā. Puvušas augu un dzīvnieku vielas, baktērijas un izturīgi minerāli dod auglīgu augsni. Jo vairāk augsnē ir materiālu veidu, ieskaitot novecojušus iežu gabalus, jo augsne būs auglīgāka. Tas ir svarīgi augu audzēšanai, un tāpēc tas ir svarīgi lauksaimniekiem, kuri audzē pārtiku cilvēkiem un dzīvniekiem. Ja augsne nesatur plašu gan bioloģisko, gan minerālvielu sastāvdaļu maisījumu, tā nebūs tik auglīga, un dažos gadījumos tai var būt auglības trūkums.
Cilvēka darbība var palielināt atmosfēras iedarbību. Fosilā kurināmā gaisa piesārņojums noved pie skāba lietus, kas nolieto tādus iežus kā marmors un kaļķakmens, kā arī visas no tiem izgatavotās ēkas vai pieminekļus. Fosilā kurināmā ražošanas radītā gaisa piesārņojuma samazināšana var palīdzēt novērst turpmāku skābo lietu radīto kaitējumu videi.