Во всем мире довольно редкие природные скальные арки вызывают чувство интриги и трепета всякий раз, когда люди сталкиваются с ними. Эти каменные дуги над пустым пространством - часто голые, иногда покрытые растительностью - демонстрируют земные силы выветривания и эрозии. Арки, которые в самом широком смысле также включают каменные мосты, развивались в самых разных условиях и ситуации - от пустыни Сахара до глубин юго-запада Америки - но многие из них имеют общие геологические предыстории.
Выветривание и арки
Наряду с массовым истощением и эрозией выветривание является одним из трех основных геологических процессов денудации, в результате которых горные породы разрушаются и переносятся. Выветривание технически связано с механическими, химическими и биологическими силами, которые разрушают горную породу, но эти силы не действуют. тщательно удалить образовавшиеся фрагменты - «очистка» осуществляется под действием силы тяжести, как при массовом истощении, или водой и ветром, как в эрозии. Выветривание - это основной инструмент, с помощью которого формируются арки, часто путем отшелушивания, когда целые пластинки и завитки скалы осыпаются, образуя в конечном итоге «окна» и, в конечном итоге, возможно, огромные ямы - и вода является основным агентом.
Клин
Важнейшей силой, создающей арки как в засушливых, так и в ненасушливых условиях, является заклинивание на морозе, своего рода механическое выветривание. Вода просачивается в естественные трещины горных пород и замерзает, образуя лед, расширяя трещину. После таяния льда жидкая вода проникает глубже в горную массу, чтобы замерзнуть и поддеть. За тысячелетия такое морозное заклинивание может выпотрошить скалу и образовать арку. Связанный с этим процесс, заклинивание соли, характерен в пустынях: вода, испаряющаяся из трещин в скалах, уходит. за кристаллами соли, которые, подобно льду, могут создавать силу, которая становится неумолимой и разрушающей время
Эрозия и арки
Вода также действует как эрозионная сила, создавая арки. Эрозия - это процесс денудации, отличный от выветривания; Помимо активного разрушения самой породы, эрозия также уносит плоды выветривания - валуны и булыжник - от их источника. Эрозионный поток может пробить углубление под нависающей скалой; если ручей продолжает течь под его руками, пролет скалы называется естественным мостом, особой формой естественной арки. Вдоль береговой линии вздымающиеся океанские волны могут размывать арки морских скал - как, например, на Оркнейском побережье Шотландии или на западном побережье США.
Другие процессы
Другие геологические действия могут подготовить почву для выветривания, образующего дуги. Например, в национальном парке Арчес на юго-востоке штата Юта, где собрана самая большая в мире коллекция форм рельефа, разломов перекрывающий песчаник из-за нестабильности нижележащих соляных пластов приводил к трещиноватости и обнажению пород, что сделало пласт более уязвимым для выветривание. Химическое выветривание часто работает вместе с механическим выветриванием, создавая арки - например, там, где подкисленная дождевая вода растворяет карбонатные породы. В прошлом геологи ошибочно определили ветер как главный дугообразующий агент эрозии, но последующие исследования показывают, что это не так. Ветер, вероятно, не образует каменные арки, но может полировать и, возможно, расширять существующие за счет истирания выносимого ветром песка, а также удалять крошечные обломки выветривания.