Rocktyper og deres motstand mot forvitring

Fortsetter ofte i små, subtile og langsomme hastigheter, forvitrer fragmenter eller oppløser stein: en enormt innflytelsesrik geologisk prosess som ofte setter scenen for erosjon og gir det kritiske "overordnede materialet" for utvikling jordsmonn. Bergarten har absolutt innflytelse på typen, graden og tempoet på forvitring den vil være sårbar for, selv om mange andre faktorer spiller inn - ikke minst klimaet rundt.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Forvitring bryter ned berg gjennom mekaniske eller kjemiske prosesser. Ulike bergarter har ulik motstand mot forvitring, men mange andre faktorer i tillegg til grunnleggende mineralinnhold påvirker forvitringshastigheter, inkludert klima.

Forvitring tar fra hverandre berg ved mekanisk oppløsning eller kjemisk nedbrytning. Mekanisk (eller fysisk) forvitring refererer til bergfragmentering av slike krefter som is- eller salt-kiling og lossing av trykk på bergarter dannet seg langt under jorden og deretter utsatt for Jordens overflate. Kjemisk forvitring dekker i mellomtiden prosesser som forvitrer berg gjennom kjemiske reaksjoner, som når mineraler i bergarter oppløses eller erstattes gjennom eksponering for luft eller vann.

Den relative motstanden eller "seigheten" til en gitt bergart mot forvitring, avhenger absolutt delvis av hvilken type stein det er. Det er fordi bergart bestemmes av sammensetningen og andelen av de sammensatte mineralene, og forskjellige mineraler varierer i hvordan de tåler forvitring. Kvarts er for eksempel mer motstandsdyktig enn micas, som igjen er mer motstandsdyktige enn feltspat. Men du kan ikke virkelig lage en generell rangering av bergarter etter motstand mot forvitring på grunn av alle de andre variablene som er involvert.

Ikke alle bergarter innen en gitt type, som granitt og kalkstein, har den samme mineralogien, for en ting. Sandsteiner, for eksempel, er laget av sandkorn bundet av et bredt spekter av sementmaterialer, og deres seighet hengsler på sementen: En sandstein sementert av silisiumdioksyd er mer motstandsdyktig enn en som er sementert av kalsium karbonat.

Mer massive bergarter - de med færre brudd, ledd eller sengeplan, som er grensene mellom individuelle lag i sedimentære bergarter - har en tendens til å motstå forvitring mer effektivt enn mindre massive, fordi disse kuttene gir inngangspunkter (eller angrep) mot forvitringsmidler som vann, som i fryse-tine-sykluser pries rock fra hverandre og som også fungerer som et medium for kjemisk forvitring.

Og så er det klimafaktoren. Svært grovt sett har mekanisk forvitring en tendens til å være en mer dominerende kraft i tørrere klima, mens fuktige klima ser mer uttalt kjemisk forvitring. Mange bergarter er motstandsdyktige mot en slags forvitring og svake mot den andre. Kalkstein er for eksempel spesielt utsatt for kjemisk forvitring gitt løseligheten av karbonatbergarten; i fuktige kalksteinprovinser, huler og huler - eksempler på karst-landformer - florerer. I tørt land kan kalkstein derimot være ganske motstandsdyktig og danner ofte skjerp. For eksempel skaper kalkstein - sammen med sandstein og konglomerat - dristige klippebånd i Grand Canyon of the Colorado Plateau, mens svakere skifer forvitrer til milde lag mellom de tøffere lag.

I en region som inneholder flere typer bergarter, hjelper deres relative værbestandighet eller mangel på dem med å forme landleggingen. Grovt sett er berglag som står høyt på landsbygda mer motstandsdyktige mot forvitring, så vel som erosjon - de to kreftene går hånd i hånd - enn de underliggende daler og andre lavland. I Valley and Ridge-provinsen i Appalachian-fjellene fungerer mer motstandsdyktig sandstein og konglomerat som "ryggmakere", mens svakere kalkstein og skifer danner daler.

Forvitring på visse bergarter produserer særegne landformer. Granittfremspring manifesterer seg ofte som kupler, vegger og stein felt, terreng som i noen tilfeller delvis stammer fra en form for mekanisk forvitring kalt peeling (selv om kjemisk forvitring også kan bidra) som er best observert i granitt bergarter. Disse dannes dypt under jordens overflate; når de utsettes for løft eller erosjon, kan de svare på lossing av trykk ved å kaste plater eller striper av stein for å skape disse monolitiske landformene.

Ved å bryte stein i mindre og mindre biter og frigjøre mineraler, fungerer forvitring som en av de viktigste jorddannende kreftene. Forvitret stein gir det som kalles "foreldermaterialet", og gir både struktur og næringsstoffer til utviklende jord. Også her er typen bergarter viktig på grunn av hvilke mineraler og størrelsen på partikler som forvitrer ekstrakter fra den. For eksempel forvitrer sandstein ofte i store partikler for å produsere en grov teksturert jord lettere gjennomsyret av luft og vann, i motsetning til den finere teksturerte, mindre gjennomtrengelig jord som kommer fra forvitret skifer partikler.

Kalsium er nært knyttet til jordens fruktbarhet, og kalsiumrike bergarter har en tendens til både å forvitre ganske raskt og forsyne jord med rikelig leire - partiklene som letter mye av det essensielle næringsopptaket av planter røtter. Jord forvitret fra kalsiumrike ferromagnesium bergarter som basalt, andesitt og dioritt, har således en tendens til å være mer fruktbare enn de som er utviklet over sure vulkanske bergarter som granitt og riolitt.