Er zijn drie vormen van verwering, die fysische, chemische en biologische processen vormen. Hoewel verwering kan worden verward met erosie, zijn er subtiele verschillen. Erosie vindt plaats met de afbraak, het transport en de afzetting van materiaal, terwijl verwering het materiaal op zijn oorspronkelijke positie verandert of desintegreert. Silicaatverwering kan helpen het aardoppervlak vorm te geven, mondiale en chemische cycli te reguleren en zelfs de toevoer van voedingsstoffen aan ecosystemen te bepalen.
Identificatie
Als je naar buiten gaat en een steen in je achtertuin opraapt, is de kans groot dat je een steen vasthoudt die silicaatmineralen bevat. Silicaten vormen ongeveer 95 procent van de aardkorst en mantel en zijn een belangrijk onderdeel van stollingsgesteenten - kristallijne of glasachtige gesteenten gevormd door de afkoeling en stolling van magma. Mineralen met deze combinatie van silicium en zuurstof worden ook gevonden, hoewel minder overvloedig, in afzettingsgesteenten (gevormd door andere rotsfragmenten en aan elkaar gecementeerd) en metamorfe gesteenten (gevormd door de verwarming en het onder druk zetten van bestaande) rots).
Verzinnen
De belangrijkste samenstelling voor alle silicaatmineralen is de silicium-zuurstof-tetraëder - een vaste stof die wordt begrensd door polygonen met vier vlakken. De samenstelling omvat een centraal siliciumkation gebonden aan vier zuurstofatomen die zich op de hoeken van een regelmatige tetraëder bevinden. Ongeveer 25 procent van alle bekende mineralen en 40 procent van de meest voorkomende zijn silicaten. De bindingen die silicium en zuurstof verbinden, worden ontwikkeld door tegengesteld geladen ionen en gedeelde elektronen.
Verwering
•••Afbeelding door Flickr.com, met dank aan Leonardo Aguiar
Het aardoppervlak wordt gevormd door verwering, door fysieke, chemische of biologische factoren. Deze factoren kunnen afzonderlijk of als een gecombineerde kracht werken. Fysieke verwering veroorzaakt de desintegratie van gesteentemateriaal zonder de aanwezigheid van verval. Thermische uitzetting - het afwisselende proces van bevriezen en ontdooien zoals duidelijk is in het noordelijke deel van de Verenigde Staten en het grootste deel van Canada - is de belangrijkste bron voor fysieke verwering. Chemische verwering treedt op wanneer de minerale samenstelling van een gesteente wordt gewijzigd.
De grote afbeelding
Volgens Sigurdur R. Gislason, Instituut voor Aardwetenschappen (IJsland) en Eric H. Oelkers, Géochimie et Biogéochimie Experimentale (Frankrijk), "silicaatverwering (chemische verwering) wordt verondersteld het klimaat te beheersen door atmosferische kooldioxide (CO2) te consumeren" gedurende een geologische tijd schaal. De CO2 wordt uiteindelijk opgeslagen als carbonaten in de oceaan. Een derde van de silicaatverwering is het resultaat van verwering op vulkanische eilanden en continenten. De atmosferische CO2-verbruiksflux is grotendeels te wijten aan de hoge verweringssnelheid van basalt. Voor elke temperatuurstijging van één graad neemt de chemische verweringssnelheid met ongeveer 10 procent toe. Maar de meeste silicaten lossen inconsistent op met verwering omdat ze gehecht zijn aan andere mineralen zoals klei. Deze gesuspendeerde silicaten die naar de oceanen worden vervoerd, zijn zeer reactief in oceaanwater en daardoor afhankelijk van het klimaat.
Gevolg
•••Afbeelding door Flickr.com, met dank aan flydime
Van de rotsen die aan het aardoppervlak zijn blootgelegd, bestaat ongeveer 90 procent uit silicaten. Ongeveer een kwart van dat gesteente is opdringerig - bijvoorbeeld graniet - een kwart is extrusief - vulkanisch - en de andere helft is metamorf en "Precambrium" - een periode die zich uitstrekt van ongeveer 4 miljard jaar geleden (de geschatte leeftijd van de oudst bekende rotsen) tot 542 miljoen jaar geleden. Omdat het van silicaat is, doorstaat vulkanisch gesteente het snelst. Maar het zal meer dan 1 miljoen jaar duren voordat silicaatverwering de atmosferische CO2 stabiliseert, hoewel silicaatverwering de CO2-verwijdering versnelt. Gezien deze tijdschaal - onderdrukking van vegetatie en verwering - zullen de CO2-niveaus terugkeren naar boven die van pre-industriële tijden.