Procesy, które rozkładają i osłabiają minerały ziemi, są znane jako wietrzenie. Z czasem może to doprowadzić do erozji, w której unoszone są ogromne fragmenty skał i kamieni, zmieniając krajobrazy. Fizyczne wietrzenie zmienia strukturę materiału skał, podczas gdy wietrzenie chemiczne zmienia ich strukturę chemiczną.
Co to jest wietrzenie fizyczne?
•••Zdjęcia projektowe/zdjęcia projektowe/obrazy Getty
Fizyczne wietrzenie, lub wietrzenie mechaniczne, odnosi się do procesów, które niszczą lub rozkładają fizyczną strukturę skały i kamienia, nie zmieniając jej chemicznie. Może to obejmować procesy, w których skała jest pękana lub rozbijana; na przykład, gdy spadające kamienie zderzają się ze sobą i rozpadają. Fizyczne wietrzenie odnosi się również do powolnego zużywania się lub wygładzania powierzchni skalnych przez wystawienie na działanie żywiołów. Na przykład w przetarcie, wiatr lub woda niosą małe cząstki skał, które ocierają się o gładkie, większe skały, z którymi się stykają. Może to z czasem spowodować erozję na dużą skalę – na przykład duże klify z piaskowca zostaną odsłonięte, gdy zostaną usunięte mniej odporne na warunki atmosferyczne łupki, które są z nimi sąsiadujące.
Rodzaje wietrzenia fizycznego
•••den-belitsky/iStock/Getty Images
Jednym z najczęstszych rodzajów wietrzenia fizycznego jest klinowanie. Klinowanie występuje, gdy substancja przedostaje się do pęknięć lub dziur w skale i rozszerza się na zewnątrz. Poszerza to te pęknięcia i dziury i może spowodować pękanie skał; może to również wystąpić w przypadku odsłoniętej cegły. Zamarzająca woda, krystalizująca sól i rosnące korzenie roślin są częstymi przyczynami zaklinowania.
W łuszczenie się, skały powstałe pod ogromnym ciśnieniem pod ziemią są wyprowadzane na powierzchnię. Bez ekstremalnego nacisku wierzchołki tych skał rozszerzają się i oddzielają od skały pod nimi. Złuszczanie tworzy fragmenty kamienia przypominające arkusze, takie jak granit lub marmur.
Co to jest wietrzenie chemiczne?
•••Davis McCardle/Digital Vision/Getty Images
Podczas gdy fizyczne wietrzenie zmienia strukturę skały, wietrzenie chemiczne degraduje skałę, zmieniając skład chemiczny minerałów, z których się składa. Wszystkie skały składają się z minerały, struktury krystaliczne składające się z podstawowych pierwiastków. Pierwiastki w tych minerałach mogą reagować z otaczającymi je substancjami – takimi jak woda lub tlen – i zmieniać skład chemiczny minerału. W niektórych przypadkach ta zmiana chemiczna spowoduje, że minerały w skale będą strukturalnie słabsze i bardziej podatne na wietrzenie fizyczne.
Rodzaje wietrzenia chemicznego
•••John Foxx/Stockbyte/Getty Images
Prawdopodobnie widziałeś zardzewiały kawałek żelaza. Żelazo tworzy miękką i kruchą rdzę – tlenek żelaza – pod wpływem powietrza, proces zwany utlenianie. Wiele minerałów zawiera żelazo i może być osłabione przez utlenianie. W hydroliza, minerały wchłaniają wodę do swojej struktury, czyniąc je mniej gęstymi, a tym samym bardziej podatnymi na warunki atmosferyczne. Na przykład gips powstaje w wyniku absorpcji wody.
Najbardziej znanym rodzajem wietrzenia jest zakwaszenie, w którym kwasy, takie jak kwas azotowy lub kwas węglowy, usuwają chemikalia z minerału. Kwaśny deszcz zawiera tego rodzaju kwasy wietrzenia. Jedną z substancji chemicznych, która łatwo reaguje z kwasami, jest wapń. Wapń znajduje się w wapieniu i marmurze, więc kwaśne deszcze powodują znaczne uszkodzenia pomników i posągów.