Как выветривание влияет на памятники?

Если вы когда-нибудь осматривали осыпающийся надгробный камень или каменный столб с гравировкой, который теперь стал гладким, вы видели, что выветривание может сделать даже с самыми прочными материалами. Это выветривание происходит и в более крупных масштабах, затрагивая некоторые из самых известных памятников мира. Без вмешательства человека выветривание восстанавливает памятники, со временем изнашивая их до клочков камня и почвы. Защита каменных памятников требует постоянных усилий по сохранению, оставляя человека в постоянной битве с матерью-природой.

Хотя выветривание и эрозия часто группируются вместе, на самом деле они представляют собой два разных процесса. Выветривание - это процесс разрушения горных пород, а эрозия - это процесс уноса обветренных кусков породы. Корень, врастающий в основание каменного памятника и создающий трещину, является примером выветривания, в то время как тающий снег, уносящий оторванные куски камня, является формой эрозии. Эти процессы работают вместе, чтобы со временем повредить каменные памятники.

Механическое или физическое выветривание разрушает камень, не изменяя его химического состава. Примером этого является кристаллизация соли. По мере испарения влаги внутри и вокруг камня оставшиеся минеральные соли образуют крошечные кристаллы, которые со временем могут расти, что приводит к образованию трещин. Изменение температуры также может вызвать механическое выветривание. Поскольку камень расширяется и сжимается под воздействием температуры, циклы замораживания и оттаивания могут привести к трещинам и другим повреждениям памятника.

Химическое выветривание происходит, когда минералы в горных породах химически изменены. В процессе карбонизации дождевая вода и углекислый газ в атмосфере объединяются, образуя углекислоту. Эта углекислота растворяет минералы в породе, ослабляя структуру и приводя к повреждению и износу. Окисление представляет собой еще одну форму химического выветривания, когда кислород соединяется с элементами в породе с образованием оксидов. Богатые железом породы являются простым примером этого: окисление приводит к эффекту ржавчины, подобному ржавчине, обнаруженной на обнаженном железе.

Выветривание памятников также можно отнести к биологическим процессам. Животные, зарывающиеся в трещины в основании памятника, могут нарушить почву и увеличить трещину. Корни растений вызывают аналогичные проблемы и, оставленные без присмотра, могут в конечном итоге опрокинуть памятник. Даже лишайники могут способствовать выветриванию, когда они растут на поверхности камня. Лишайники богаты хелатирующими агентами, которые связываются с железом и другими металлами породы. Удаляя эти металлические ионы, лишайник ослабляет породу, делая ее уязвимой для трещин и износа.

В Mt. Рашмор, массивный памятник имеет сотни крошечных трещин из-за эффектов выветривания. Без надлежащей реставрации эти трещины со временем будут расширяться, разрушая знаменитые президентские лица, составляющие структуру. К счастью, Служба национальных парков внимательно следит за этими трещинами, используя большую сеть крошечных оптоволоконных кабелей. Когда появляются большие трещины или отверстия, они заполняются кевларом. Меньшие трещины обычно заполняют силиконовым герметиком, чтобы замедлить воздействие погодных условий и предотвратить дальнейшее повреждение.

Другой пример - мраморный монумент мира, найденный недалеко от Капитолия США. Установленный в 1878 году, он приобрел изношенную кристаллическую поверхность благодаря кислотным дождям и другим элементам. Во время реставрации в 1991 году памятник был обработан уплотнителем для камня, который укрепил мрамор и позволил ему отталкивать влагу, чтобы предотвратить выветривание в будущем.

В то время как выветривание памятников часто рассматривается как негативное явление, выветривание также может иметь положительные последствия в виде красивых природных памятников. Например, Гранд-Каньон и арки национального парка Арки были созданы в результате выветривания. Конечно, выветривание, которое приносит такие знаменитые достопримечательности, тоже может их унести. Знаменитый памятник «Старик в горе» в Нью-Гэмпшире был создан сотнями лет выветривания, а затем разрушен этим же выветриванием, в результате чего он рухнул на землю в 2003 году. В 2008 г. эффекты выветривания Эта вырезанная в стене арка в Национальном парке Арки привела к тому, что арка рухнула на землю на куски.