Jak wietrzenie i temperatura wpływają na skały?

Kawałek litej skały w dłoni – nie mówiąc już o ośnieżonym szczycie na horyzoncie – może wydawać się trwały i niezmienny, niezniszczalna kość Ziemi. Jednak, podobnie jak woda czy materia organiczna, skały ulegają ciągłym przemianom.

Temperatura jest istotną częścią tworzenia, modyfikowania, niszczenia i ostatecznego odrodzenia skał. A wietrzenie to pierwszy krok w rozpadzie skały na mniejsze fragmenty. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla kształtowania się krajobrazów i wielu innych procesów geologicznych.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Temperatura odgrywa kluczową rolę w topieniu i rekreacji skał, podczas gdy wietrzenie rozbija duże kawałki skał na stopniowo mniejsze.

W płaszczu Ziemi lawa ochładza się wraz ze wzrostem, tworząc solidne skały w skorupie naszej planety. Lawa tworzy się, gdy płyty tektoniczne – popękane płyty skorupy – są z powrotem wpychane pod siebie do płaszcza i topią się. W ten sposób zrównoważony cykl metingu, formowania skał i przetapiania trwa przez wieki.

Na głębokości wolno ochładzająca się lawa tworzy gruboziarnistą, wulkaniczną skałę, taką jak granit. Drobnoziarnista skała, taka jak bazalt, pojawia się, gdy lawa wybucha lub wycieka na powierzchnię i szybko się ochładza. W skałach metamorficznych intensywne ciepło lub ciśnienie zmieniają minerały skał wulkanicznych lub osadowych. Metamorfizm może wystąpić na głębokości lub na powierzchni Ziemi, gdy tafla lawy przepłynie i spieka inne skały. (Zobacz Referencje.

Wietrzenie odnosi się do grupy procesów, które rozdrabniają skały na mniejsze fragmenty. Pomyśl o mechanicznym wietrzeniu jako o kruszeniu skał. Jest to wynik sił fizycznych, takich jak cykl zamrażania-rozmrażania wody. Woda spływa do stawów i pęknięć w litej skale, zamarza i rozszerza się. Ekspansja wywiera nacisk na otaczającą skałę i stopniowo poszerza pęknięcia. Gdy woda i lód wnikają głębiej, ciśnienie ostatecznie rozrywa całe płyty skalne. Z biegiem czasu działanie mrozu może zredukować skałę do cząstek wielkości mułu.

Chemiczne wietrzenie to proces gnicia skał. Zmienia minerały skalne, gdy kwaśna woda rozpuszcza skały węglanowe lub minerały żelaza są wystawione na działanie tlenu i tworzą rdzę. W wietrzeniu biologicznym organizmy żywe przyspieszają proces rozpadu skał. Na przykład korzenie drzew, które rozrywają pęknięcia skał, są biologicznymi czynnikami wietrzenia mechanicznego.

Temperatura wpływa na szybkość i rodzaj wietrzenia. Na dużych wysokościach niskie temperatury w nocy przez większą część roku mogą powodować nieustanne cykle zamrażania i rozmrażania. Proces ten wyjaśnia obecność połamanych głazów i fragmentów kamieni, które zaśmiecają szczyty gór. A minerały w skałach wulkanicznych, które powstały w najwyższych temperaturach i ciśnieniach, są najbardziej podatne na wietrzenie chemiczne na powierzchni Ziemi.

Wietrzenie jest potężnym rzeźbiarzem ukształtowania terenu. Chemiczne wietrzenie skał węglanowych tworzy jedne z najbardziej dziwacznych terenów na planecie, krasową topografię rozciętych jaskiń i dzikich filarów. Fartuchy piargów i skał u podnóży stromych klifów składają się z fragmentów oderwanych od ścian skalnych – mechanicznego wietrzenia – i ułożonych grawitacyjnie w powiązanym procesie zwanym masowym marnowaniem.

Wietrzenie tworzy również grzbiety, stosy i blanki roztrzaskanej skały zwanej tors, która jest usiana płynnie toczącymi się płaskowyżami, jak w enigmatycznych granitowych torach w Dartmoor w południowo-zachodniej Anglii.