Камни могут показаться невероятно твердыми, но, как и почти все остальное в природе, со временем изнашиваются. Ученые называют этот процесс, когда силы природы поглощают горные породы, а их снова превращают в отложения, выветриванием. Есть много различных материалов, которые со временем разрушают горные породы, включая воду. Учитывая ее повсеместное распространение, вода является одним из наиболее распространенных факторов выветривания горных пород, особенно когда она со временем замерзает и тает. Тем не менее, есть много других агентов выветривания, разъедающих породу.
Механическое выветривание
Существует три вида выветривания горных пород, но цикл замораживания-оттаивания подпадает под категорию механического (также называемого физическим) выветривания. Согласно Колледжу Периметра Джорджии, механическое выветривание - это процесс, в котором выветривание изнашивается. у камня, не изменяя его минерального состава или молекулярной структуры (как это происходит с ржавчиной или окисление). Скала, подвергшаяся механическому выветриванию, химически идентична до и после процесса, отличаются только ее размер и форма.
Замерзание-оттепель выветривания
Как сообщает Водная энциклопедия, при замерзании вода расширяется на 9 процентов. Это делает цикл замораживания-оттаивания мощным агентом атмосферных воздействий. Если, например, вода просачивается в трещину в скале, замерзает за ночь, а затем снова тает утром, расширение льда за ночь сделает трещину больше. Утром эта вода растает, но, поскольку трещина больше, теперь она может принимать больше воды. Той ночью этот еще больший объем воды расширится, сделав трещину еще больше. Со временем этот процесс замораживания-оттаивания легко приводит к тому, что куски породы разламываются на более мелкие фрагменты.
Морозная клинья
Цикл замораживания-оттаивания - это то, что дает воде способность разрушать камни, но этот процесс также иногда называют заклиниванием на морозе. Любой термин приемлем.
Сила воды
Однако цикл замораживания-оттаивания - не единственный способ, которым вода разъедает породу. Реки и ручьи могут разрушать скалу, потому что их воды несут обломки и другие отложения, которые постоянно стекают по поверхности скалы, изнашивая ее. Один из самых известных примеров выветривания горных пород в мире, Гранд-Каньон в Аризоне, является результатом этой формы механического выветривания воды. Однако вода сама по себе не создала каньон, поскольку ветер, а также другие химические процессы также внесли свой вклад в контуры и цвета, согласно данным Университета штата Аризона.
Другие процессы выветривания
Гранд-Каньон является результатом нескольких форм выветривания, создавая его нынешнюю форму. Его цвета обусловлены химическим выветриванием, в результате которого реальный минеральный состав породы разрушается.
Другая форма выветривания, биологическое выветривание, происходит, когда живые существа изменяют горные породы. Корни деревьев и растений, подобно циклу замораживания-оттаивания, используют трещины в камнях и по мере роста раздвигают их.