Hvordan påvirker forvitring og temperatur bergarter?

Et stykke solid stein i hånden - enn si en snødekt topp i horisonten - kan virke permanent og uforanderlig, et uforgjengelig bein på jorden. Likevel, som vann eller organisk materiale, blir bergarter stadig transformert.

Temperatur er en viktig del av bergskaping, modifisering, ødeleggelse og endelig gjenfødelse. Og forvitring er det første trinnet i nedbrytningen av stein i mindre fragmenter. Denne prosessen er avgjørende for dannelsen av landskap og mange andre geologiske prosesser.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Temperatur spiller en sentral rolle i bergsmelting og rekreasjon, mens forvitring bryter store biter av stein i gradvis mindre.

I jordens mantel avkjøles lava når den stiger, og danner solide bergarter i planetens skorpe. Lavaen dannes når tektoniske plater - de ødelagte skorpeplatene - skyves ned under hverandre i kappen og smelter. På denne måten fortsetter en balansert syklus av meting, bergformasjon og omsmelting gjennom tidene.

På dypet danner lava med lav avkjøling grovkornet, vulkansk stein som granitt. Finkornet stein som basalt oppstår når lava bryter ut eller siver ut til overflaten og avkjøles raskt. I metamorfe bergarter endrer intens varme eller trykk mineralene i vulkanske eller sedimentære bergarter. Metamorfisme kan forekomme på dybden eller på jordens overflate når et ark med lava strømmer over og baker andre bergarter. (Se referanser.

Forvitring refererer til en gruppe prosesser som pulveriserer bergarter i mindre fragmenter. Tenk på mekanisk forvitring som steinbrytende. Det er et resultat av fysiske krefter som for eksempel fryse-tine-syklusen av vann. Vann sildrer inn i ledd og brudd i fast bergart, fryser og utvides. Ekspansjonen legger press på den omkringliggende bergarten og utvider sprekker gradvis. Når vann og is trenger gjennom dypere, presser press til slutt fra seg hele steinplater. Over tid kan frosthandling redusere bergart til partikler av siltstørrelse.

Kjemisk forvitring er en råtnende prosess. Det forandrer bergmineraler når surt vann løser opp karbonatbergarter eller jernmineraler utsettes for oksygen og danner rust. Ved biologisk forvitring fremskynder levende organismer prosessen med bergnedbrytning. Trerøtter som lirker fra hverandre bergbrudd, er for eksempel biologiske agenser for mekanisk forvitring.

Temperatur påvirker hastigheten og typen forvitring. Ved høye høyder kan kalde nattetemperaturer i store deler av året gi nådeløse fryse-tine-sykluser. Denne prosessen forklarer tilstedeværelsen av knuste steinblokker og steinete fragmenter som strø over fjelltoppene. Og mineralene i vulkansk stein som dannet seg ved de høyeste temperaturene og pressene, er de mest sårbare for kjemisk forvitring på jordens overflate.

Weathering er en kraftig skulptør av landformer. Kjemisk forvitring i karbonatbergarter skaper noe av planetens mest underlige terreng, karsttopografien av dissekerte huler og ville søyler. Forklærne av uro og talus ved bunnen av rene klipper består av fragmenter som er brutt av fjellflater - mekanisk forvitring - og ordnet etter tyngdekraften i en beslektet prosess som kalles massespill.

Forvitring skaper også kamper, stabler og slagverk av knust stein kalt tors, som prikker jevnt bølgende platåer, som i de gåtefulle granittkroppene i Dartmoor i det sørvestlige England.